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揺らぎで働く超分子システム(細胞運動の光ピンセットによる測定)

与波动一起工作的超分子系统（使用光镊测量细胞运动）

基本信息

批准号：
14658209
负责人：
宮田英威
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14658209/
关键词：
アクチン熱ゆらぎ細胞膜運動光学顕微鏡ラチェット

项目摘要

細胞運動においては細胞膜先端が突出したり後退したりすることが不可欠なステップである。膜突出においては細胞膜直下でアクチンが重合するが、重合と突出を結びつける物理的機構には不明の点が多い。そこで、生細胞の細胞膜運動を光ピンセット法によって測定し、膜突出現象の分子機構解明を目指した。細胞膜先端に、光ピンセットで保持した直径1ミクロンのビーズを接触させ、ビーズの位相差顕微鏡画像の輝度重心を33ミリ秒ごとに精度3ナノメートルで決定した。このようにして得たビーズの変位をもとにビーズの速度ならびに光ピンセット中心へ向かう復元力を求めた。膜の動きはビーズの動きに反映されていると考えられる。結果は以下の通り。(1)膜が突出するとき、後退するときいずれの場合も加速・減速が見られた。(2)突出の最大速度・後退の最大速度には相関が見られた(r=0.86)。(3)突出の最大速度は、その時点における光ピンセットの復元力と負の相関を示した。(4)突出の最大速度とその時点近傍におけるビーズの熱揺らぎの大きさに相関が見られた。(1)と(2)の結果は膜の突出と後退運動が共通の機構で制御されていることを強く示唆する。(3)の結果は理論的には予想され、また一見当たり前のようであるが、本研究がはじめて実験的に明らかにしたことである。(4)の結果が一番興味深い。理論的には膜または細胞膜直下のアクチンフィラメントの熱揺らぎが細胞膜直下におけるアクチン重合のレートを、従って膜突出速度を支配することが示唆されていたが、実験的には何の証拠もなかった。本研究で初めて熱揺らぎと細胞膜運動の間の関係が浮き彫りにされ始めたのである。結果(1)-(3)はBiophysical Journalに掲載済み。また、結果(4)は2004年2月の第48回米国生物物理学会で発表。

Cell movement means that the tip of the cell membrane protrudes and retreats. The membrane protrudes, the cell membrane goes straight down, the cell membrane overlaps, and the membrane protrudes. The physical mechanism is unclear, and there are many points.そこで、Measurement of cell membrane movement by the light ピンセット method によって、Molecular mechanism explanation of membrane protrusion phenomenon を Eye referenceした. The tip of the cell membrane is kept in contact with the light ピンセットで diameter 1 ミクロンのビーズを contact させ、ビーズThe center of gravity of the phase contrast micromirror image is determined by 33 seconds and the accuracy is 3 seconds.このようにして得たビーズの変 Bit をもとにビーズのspeed The center of the degree is the light and the light is the center of the recovery force. The film's movement is reflected in the movement of the film. The results are as follows. (1) When the membrane protrudes and retreats, it accelerates and decelerates. (2) The maximum speed of protrusion and the maximum speed of retreat are related to each other (r=0.86). (3) The maximum speed of the highlight, the time point of the light recovery force, and the negative correlation are shown. (4) The maximum speed of the protruding point is close to the maximum speed. The result of (1) and (2) is that the membrane's protrusion and retreat movement are common and the mechanism is controlled and controlled. (3) The result of the theory is that I think about it, and I see it as soon as I see it.であるが, がはじめて実験’s に明らかにしたことである. (4) The result is very interesting. Theoretical membrane is straight down the cell membrane is straight down the cell membrane is straight downのレートを, 従って电影 protrusion speed を dominates することがshows instigation されていたが, 実験’s には何の证拠もなかった. This study is about the relationship between the movement of the cell membrane and the movement of the cell membrane. The results (1)-(3) are published in the Biophysical Journal. The results (4) were presented in the 48th American Biophysical Society meeting in February 2004.