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細胞膜における情報伝達分子筏の形成と機能:一分子観察・操作法の開発と応用

细胞膜中信息传输分子筏的形成和功能：单分子观察和操作方法的发展和应用

基本信息

批准号：
10179207
负责人：
楠見明弘
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

一分子観察・操作法の開発をさらに推進した。また、分子間の結合と相互作用を蛍光共鳴エネルギー移動を利用して可視化するため、蛍光寿命イメジング顕微鏡法の開発も進めた。特に膜分子の運動を1分子レベルで0.1ミリ秒の時間分解能[通常のビデオ速度の330倍]で追跡する方法を開発したことによって、研究が大きく進展した。これらの方法を用いて、細胞膜での情報伝達分子の局在化、及び、異なった情報伝達経路間のクロストークの制御機構を検討した。具体的には、まず、脂質(リン脂質、糖脂質)の運動を一分子レベルで観察した。培養繊維芽細胞(NRK)の細胞膜上でリン脂質の運動を1分子レベルで追跡した。細胞膜にフルオレセイン-PEを導入し、これを抗フルオレセイン抗体を介して金コロイドで標識し、その光学顕微鏡像を高速カメラで観察した。0.22msの時間分解能、100msの時間スケールで見ると、NRK細胞の細胞膜上では、約70%のPEがホップ拡散をしていた。即ち、暫時的に直径420nmの膜内のコンパートメントに閉じこめられ、平均160ms毎に隣接したコンパートメントに移動(ホップ)していた。残りの30%は単純ブラウン運動をしていたが、これは、1ミクロン程度の大きいドメイン中では、観察時間100msの間に境界に到達できなかったためだと考えられる。実際、1sの時間スケールで見ると、ほぼ全ての脂質分子がホップ拡散していた(時間分解能は2msにおちる)。一方、GFPを細胞間接着分子カドヘリン、及び、それに結合して細胞骨格との結合を担うカテニンに結合した分子を遺伝子操作によって作製し、細胞間接着ドメインの形成過程を追跡した。

The development of a molecular inspection and operation method has been promoted. The interaction between molecules, the development of optical resonance, the development of optical microscopy, and the use of optical lifetime. The time decomposition energy of the molecular motion of the special membrane is 0.1 seconds [330 times the normal speed], and the method of tracing is developed. This method is used to investigate the molecular structure of cell membrane information and the mechanism for controlling the molecular structure of cell membrane information. Specific molecular changes in the movement of lipids (lipids, glycolipids) were observed. The movement of lipids on the cell membrane of cultured NRK cells was traced by molecular markers. The cell membrane is introduced into the cell membrane, and the anti-cell membrane antibody is introduced into the cell membrane. The cell membrane is identified by the cell membrane, and the cell membrane is detected by the optical microscope. 0.22 ms of time decomposition energy, 100ms of time, NRK cells on the cell membrane, about 70% of PE That is, the temporary diameter of the film is 420nm, and the average time is 160ms. 30% of the time is spent on pure motion. In fact, the time of 1s can be divided into 2 ms and the lipid molecules can be divided into 2ms. One side, GFP, cell-to-cell adhesion molecule, and the other side, binding, cell-to-cell adhesion molecule, binding, molecular manipulation, and the formation of cell-to-cell adhesion molecule.