超解像・一分子イメージングによる微小管内腔結合タンパク質の解析

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究では、微小管内腔結合タンパク質(microtubule inner proteins, MIPs)について、軸糸微小管以外の細胞質微小管にも存在するのだろうか？　また、MIPsが微小管のどこから内腔に進入し、どのように、そしてどのような機能を果たすのか、という問いに答えることを目的としている。そのために、近接ラベル法により微小管内腔に局在するタンパク質を網羅的に検索する。また、超解像ライブイメージング法、高速高分解能一分子計測とクライオ電子顕微鏡法を組み合わせる。これにより、① 細胞質微小管MIPsの網羅的同定、② MIPsは細胞内のどの微小管のどこから内腔に進入するのか、③ MIPsは細胞内でどのような機能を果たすのか、の3つの問いにアプローチする。① については、MIPsの網羅的検索のために、微小管内腔側と表面側にビオチン化酵素(TurboID)を導入した細胞をそれぞれ作成し、選択的に微小管内腔側あるいは外側表面を標識できるかの条件検討を開始した。② については、MIPs動態計測の基礎として、αTATをモデル系とした蛍光一分子イメージングに着手した。細胞内での計測結果から、互いに矛盾する2つの先行研究の結果についての統一的な解釈を示唆する結果が得られた。③ については、高い分解能でMIPsの微小管に対する局在を可視化するため、ナノメートル分解能の超解像蛍光顕微鏡法の技術開発にとりくみ、予備的な結果が得られつつある。