細胞骨格系の滑り運動による細胞膜タンパク質の輸送機構の研究

细胞骨架系统滑动运动细胞膜蛋白转运机制研究

• 批准号: 09780595
• 负责人: 佐甲 靖志
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09780595/
• 关键词: 細胞膜; 藤蛋白質; 膜骨格; 蛋白質輸送; 一粒子追跡法; 細胞運動; 蛍光褪色回復法; 膜蛋白質

「細胞骨格系のアクチン線維と結合した細胞膜の膜貫通型蛋白質が、アクチン線維間の滑り運動によって細胞膜上を輸送されている」という仮説を検証することが本研究の目的である。そのために、前年度に開発した2光子励起蛍光顕微鏡を用いた光褪色法を用いて、膜骨格系のアクチンフィラメントの運動を測定し、膜タンパク質の運動との相関を求めることを計画した。本年度は、前年に名古屋大学から大阪大学へ移動したため、新たに、大阪大学において2光子励起蛍光顕微鏡の立ち上げをおこなった。極超短パルスのTiサファイアレーザーを光源とし、市販の共焦点顕微鏡スキャナーを改造して倒立顕微鏡に接続し、2光子励起蛍光顕微鏡とした。この装置が以前に使用していた装置と、空間分解能、S/N等において同程度の性能を持つことを確かめた。細胞内のアクチン線維を蛍光標識するために、化学標識したアクチンモノマーを顕微注入する予定であったが、より効率よく、細胞に対するダメージもなく実験をおこなうため、GFP融合アクチン遺伝子を培養細胞に発現させることとし、クローニングによってGFP-アクチンを安定に発現する細胞株を得ることができた。この細胞を2光子励起蛍光顕微鏡で観察し、ドーサル面の細胞膜直下約1μm程度の厚さの断層像で、膜骨格系と思われるアクチン線維のネットワークを見ることができた。このように、光褪色法でアクチン線維の動きを測定する準備が整ったので、今後は当初の計画通り実験を進めていく。

The purpose of this study is to demonstrate the interaction between cellular skeletal systems and membrane penetrating proteins in cellular membrane. The motion of the membrane is measured by the optical fading method of the photon excitation microscope. This year, Nagoya University moved to Osaka University, Osaka University, Osaka University moved to Osaka University, Osaka University, Osaka University moved to Osaka University, Osaka University, Osaka University moved to Osaka University, Ultra-short laser beam source, confocal laser beam, inverted laser beam, 2-photon laser beam This device has been used for a long time, and the performance of the device, spatial decomposition energy, S/N, etc., has been maintained. Cell line identification, chemical identification, microinjection, pre-determination, efficiency, cell response, GFP fusion, development of cultured cells, development of stable cell lines, and development of GFP fusion. The cells were observed by 2-photon excitation microscopy, and the thickness of the cell membrane was about 1μm below the surface of the cell membrane. This is the first time that we've been able to measure the motion of the line by photofading.

项目成果

Takeuch,M.,Sako,Y.,et al.: "Structure of the erythrocyte membrane skeleton as observed by atmic force microscopy." Biophys.J.74. 2171-2183 (1998)

Takeuch,M.,Sako,Y.,et al.：“通过原子力显微镜观察到的红细胞膜骨架的结构。”

Kusumi,A.: "Application of laser tweezers to studies of the feneces and tethers of the membrane skeleton which regulate the movements of plasma membrane proteins." Method. Cell Biol.55. 174-194 (1998)

Kusumi,A.：“应用激光镊子研究调节质膜蛋白运动的膜骨架的栅栏和系链。”

Sako,Y.et al.: "Cytoplasmic regulation of the movement of E-cadherin on the free cell surface as studied by optical tweezers and single particle tracking:corraling and tethering by the membrane skeleton." J.Cell Biol. 140. 1227-1240 (1998)

Sako,Y.等人：“通过光镊和单粒子跟踪研究了游离细胞表面 E-钙粘蛋白运动的细胞质调节：膜骨架的围堵和束缚。”

Takeuchi,M.: "Structure of erythrocyte membrane skeleton as observed by atomic force microscopy." Biophys. J.(in press).

Takeuchi,M.：“原子力显微镜观察到的红细胞膜骨架结构。”

Tomishige,M.,Sako,Y.and Kusumi,A.: "Hop deffusion of band3 across the membrane skeleton barriers in the eryghrocyte membrane." J.Cen Biol.142. 989-1000 (1998)

Tomishige,M.、Sako,Y. 和 Kusumi,A.：“带 3 的啤酒花扩散穿过红细胞膜中的膜骨架屏障。”