遺伝子変異・細胞外環境による、インスリン分泌動態の異常を全反射顕微鏡で観察する

全反射顕微鏡を用いたインスリン顆粒開口放出過程の観察により、顆粒膜と細胞膜間融合の前過程は一様でないことがわかった。すなわち膜融合直前に細胞膜近傍に停まるもの、離れた部位からリクルートされ、そのまま即座に膜融合するもの、など様々な動態を示す顆粒が認められた。この所見は、定常的な細胞膜ドッキング→プライミング→膜融合というような画一的な連続的過程が顆粒の開口放出に必須である、とするこれまでの定説に疑問を生じさせる。ごの問題を解決するためには、膜融合直前にひとつひとつの顆粒が細胞膜近傍でどのような挙動をとるのか、その細胞内動態をより詳細に計測する必要がある。そこで新たな解析ソフトウェアを導入して、全反射顕微鏡やピエゾ駆動装置を装着した共焦点顕微鏡により、100ミリ秒以下の頻度で顆粒の位置を定量的に計測した。そして刺激後、実際に開口放出した顆粒としていない顆粒の、膜融合直前の動態がどのように異なるのかを調べた。その結果、顆粒は開口放出直前に有意の動きを示すことがわかり、現在、細胞骨格やモーター・タンパク質との関係を調べている。またグ匁コースやパルミチン酸などの環境因子が顆粒の開口放出動態にどのような影響を及ぼすか、顆粒を可視化した野生型マウス膵β細胞にこれら因子を付加して、全反射顕微鏡で観察している。観察された顆粒動態の変化と、Rab27aやそのエフェクター分子の発現変化を調べ、両者の関係を解析している。

全反射顕微鏡を用いたインスリン顆粒開口放出過程の観察により、顆粒膜と細胞膜間融合の前過程は一様でないことがわかった。すなわち膜融合直前に細胞膜近傍に停まるもの、離れた部位からリクルートされ、そのまま即座に膜融合するもの、など様々な動態を示す顆粒が認められた。この所見は、定常的な細胞膜ドッキング→プライミング→膜融合というような画一的な連続的過程が顆粒の開口放出に必須である、とするこれまでの定説に疑問を生じさせる。ごの問題を解決するためには、膜融合直前にひとつひとつの顆粒が細胞膜近傍でどのような挙動をとるのか、その細胞内動態をより詳細に計測する必要がある。そこで新たな解析ソフトウェアを導入して、全反射顕微鏡やピエゾ駆動装置を装着した共焦点顕微鏡により、100ミリ秒以下の頻度で顆粒の位置を定量的に計測した。そして刺激後、実際に開口放出した顆粒としていない顆粒の、膜融合直前の動態がどのように異なるのかを調べた。その結果、顆粒は開口放出直前に有意の動きを示すことがわかり、現在、細胞骨格やモーター・タンパク質との関係を調べている。またグ匁コースやパルミチン酸などの環境因子が顆粒の開口放出動態にどのような影響を及ぼすか、顆粒を可視化した野生型マウス膵β細胞にこれら因子を付加して、全反射顕微鏡で観察している。観察された顆粒動態の変化と、Rab27aやそのエフェクター分子の発現変化を調べ、両者の関係を解析している。