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タンパク質線維状重合体を用いた生体ナノゲージの開発と応用

蛋白质纤维聚合物生物纳米测量仪的开发与应用

基本信息

批准号：
13559008
负责人：
石渡信一
金额：
$ 9.66万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

タンパク質線維状重合体として、アクチンフィラメントと微小管を取り上げ、これらの機能(ミオシンやキネシンなどの分子モーターの運動性への寄与)を解折するとともに、"生体ナノゲージ"として細胞生物学研究に利用することを企てている。その第一歩として、蛍光色素をラベルしたアクチン分子をアクチンフィラメントに組み込み、フィラメントの状態を蛍光画像化しモニターすることを試みている。1)蛍光タンパク質GFPをfusionしたアクチンのプラスミドを、ニワトリの未分化筋芽細胞・マウス筋芽細胞株C2C12に導入し、その未分化細胞を筋管へと分化させることを試みた。まず、アクチン分子のN末端とC末端にそれぞれGFPを導入し培養心筋細胞に発現させたところ、細胞は正常に発達し、GFPアクチンはフィラメントに組み込まれた(共焦点蛍光顕微鏡により観察)。つぎに、アクチン分子を2つの部分に分割し、そこに、前後を入れ替えたGFPを導入した。こうすることによってGFPの構造を不安定化し、アクチン分子に加わる力によって生じる分子歪みに応じてGFPの蛍光性が変化することを期待した。これまで、分割する場所を2箇所検討したが、両方ともに大量発現させると、細胞は正常には発達しないことが分かった。現在、別の部位へのGFPの導入や、変異アクチンの発現量の制御、別タイプのGFP導入アクチンの調製を行っている。2)アクチン分子のCys374を蛍光ラベルし、これをフィラメントに導入することによってフィラメントの状態をモニターすることを試みた。ローダミンを導入するとミオシン分子モーターの運動性(運動速度、ATPase活性)が導入率に応じて減少することを見出した。今後は、フィラメントに負荷を加えることによる蛍光強度や蛍光スペクトルの変化、モーター機能への影響を、1本のフィラメントのレベルで検討したい。

The molecular structure of the microtubule is characterized by its high molecular weight, high molecular weight, and high molecular weight. In the first step, the pigment molecules are grouped together and the state of the pigment molecules is visualized. 1) GFP fusion was introduced into the undifferentiated cell line C2C12, and the undifferentiated cell line C2C12 was introduced into the undifferentiated cell line. The N-terminal and C-terminal regions of GFP were introduced into cultured cardiac muscle cells, and the cells were detected normally. GFP was detected by confocal microscopy. The two parts of the molecule are divided into two parts, and the two parts are replaced by GFP. The structure of GFP is unstable, and the molecular force is increased. The two sites are divided into two groups: the cells are normal, the cells are normal, and the cells are normal. At present, GFP introduction into different parts of the body, control of the amount of different GFP expression, modulation of GFP introduction into different parts of the body are performed. 2) The Cys374 of the Cys374 of the Cys The mobility of the molecule (movement speed, ATPase activity) decreases with the introduction rate. In the future, the light intensity, light selection, and function of the light source will be increased.