Membrane morphogenesis mechanism during influenza virus uptake revealed from particle characteristics

从颗粒特征揭示流感病毒摄取过程中的膜形态发生机制

• 批准号: 22K15436
• 负责人: 吉田 藍子
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-02-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15436/
• 关键词: インフルエンザウイルス; 高速AFM; ウイルスの拡散; 高速原子間力顕微鏡; 膜ナノ動態; エンドサイトーシス

初年度は研究項目Ⅰに取り組んだ。研究実績の概要は下記の通りである。項目Ⅰ：様々な特性のウイルス粒子の取り込み様式共焦点レーザー顕微鏡とAFMのハイブリッドイメージングシステムを用いて、さまざまな細胞種（Cos-7細胞やMDCK細胞など）で蛍光標識インフルエンザウイルスの細胞内への取り込み過程の観察を行った。膜の流動の高いMDCK細胞では、膜上のウイルスの拡散状態が小さく、さらに取り込みの際の膜の変形に要する時間が短くなることで、効率的にウイルスが細胞内へ取り込まれる様子が確認された。この結果から、ウイルスの取り込みには膜上のウイルスの拡散と膜の流動が極めて重要であることが示唆された。そこで、より深く拡散と膜の流動を理解するために、ウイルスの拡散と膜の流動の定量化が可能なイメージングシステムを構築した。すなわち、カンチレバーの幅を従来のものより狭くしてバネ定数を減らし、AFM走査時の細胞への侵襲性を低くすることで、ウイルスと細胞膜間の相互作用を妨げることなくウイルスの拡散状態を画像化することを可能にした。10秒間隔で合計30フレームの画像を取得し、画像解析ソフトウェアを使ってウイルスの動きをトラッキングした。拡散係数は、時間に対するウイルスの平均二乗変位のグラフに基づき算出し、膜の流動はウイルスの拡散変位の単位時間あたりの平均値から求めた。この定量システムを使って、ウイルスと細胞種による拡散や膜の流動の違いを明らかにした。

In the first year, the research project I was selected. A summary of the results of the study is given below. Project I: Application of microscopes and AFM in the selection of the characteristics of the particles, and investigation of the intracellular selection process of the cells (Cos-7 cells and MDCK cells). The membrane flow rate of MDCK cells is higher than that of the cells in the membrane. The dispersion state of the cells on the membrane is small, and the time required for the formation of the membrane is short. The cells in the membrane flow rate are confirmed. The result is that it is very important to have a clear picture of the flow of the film. The analysis of the dispersion and membrane flow in the deep water and the quantitative analysis of the dispersion and membrane flow in the deep water and the membrane flow are carried out. The amplitude of the cell membrane is reduced, the number of cells is reduced, and the invasiveness of the cell membrane is reduced when AFM is detected. 10 seconds interval, total 30 seconds, image acquisition, image analysis, software, etc. The dispersion coefficient is calculated by calculating the average dispersion time of the film and the average dispersion time of the film The quantitative analysis of the cell species and the flow of the membrane

项目成果

Interaction between PI3K and the VDAC2 channel tethers Ras-PI3K-positive endosomes to mitochondria and promotes endosome maturation

PI3K 和 VDAC2 通道之间的相互作用将 Ras-PI3K 阳性核内体束缚到线粒体并促进核内体成熟

• DOI: 10.1016/j.celrep.2023.112229
• 发表时间: 2023
• 期刊: Cell Reports
• 影响因子: 8.8
• 作者: Satoh Aya O.;Fujioka Yoichiro;Kashiwagi Sayaka;Yoshida Aiko;Fujioka Mari;Sasajima Hitoshi;Nanbo Asuka;Amano Maho;Ohba Yusuke
• 通讯作者: Ohba Yusuke

ライブセル高速AFMを用いた細胞膜ナノ動態イメージング

使用活细胞高速 AFM 进行细胞膜纳米动力学成像

• 发表时间: 2023
• 作者: Satoh Aya O.;Fujioka Yoichiro;Kashiwagi Sayaka;Yoshida Aiko;Fujioka Mari;Sasajima Hitoshi;Nanbo Asuka;Amano Maho;Ohba Yusuke;吉田藍子
• 通讯作者: 吉田藍子