マイクロインジェクション法を用いた樹木木部細胞における細胞骨格の動的解析

显微注射法动态分析树木木质部细胞骨架

基本信息

批准号：
12876037
负责人：
船田良
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度検討を行ったマイクロインジェクションの方法に若干の改良を加え、各種針葉樹の芽ばえに蛍光標識した微小管の構成タンパク質であるチューブリンを注入した。注入10〜30分後、共焦点レーザ走査顕微鏡法により芽ばえを観察したところ、微小管に基づく蛍光像が観察できた。マイクロインジェクション法により微小管の蛍光標識化合物が細胞内に取り込まれたといえる。微小管は細胞内での方向性が認められた。伸長中と思われる細胞では、微小管は細胞軸に対して垂直または斜め方向に配列していた。この微小管の方向がセルロースミクロフィブリルの方法を決め、細胞の伸長の方向を決めていると考えられる。また、蛍光標識化合物を注入した試料に低温処理を行い、蛍光像の観察を続けると、微小管像が不鮮明になった。微小管は、低温に対する安定性が低く脱重合を起こしやすいことが報告されており、本研究の結果からも微小管の低温に対する不安定性を裏付けることが出来た。また、アクチンなど微小管以外の細胞骨格もマイクロインジェクション法を用いて細胞内に取り込ませることが可能となった。アクチンは、細胞内で三次元ネットワークを構築しているように観察できた。従って、本研究で確立したマイクロインジェクション法と共焦点レーザ走査顕微鏡法を組み合わせた方法は、植物ホルモンや重力などの外的刺激が細胞骨格の配向を制御する過程をin situで可視化できる点で優れているといえる。今後、樹木木部細胞内に存在する細胞骨格の動的な変化を解析し、細胞の分化機構に関する新しい知見を得る上で有効な手段となりうるといえる。

去年检查的微注射方法已略有改进，将微管蛋白（一种荧光标记的微管组成的蛋白质组成）注入了各种针叶树的芽中。注射10-30分钟后，通过共聚焦激光扫描显微镜观察芽，并观察到基于微管的荧光图像。可以说，微管的荧光标记化合物通过微注射方法掺入了细胞中。发现微管在细胞内具有方向。在似乎伸长的细胞中，微管垂直或倾斜地排列在细胞轴上。据认为，微管的方向决定了纤维素微纤维的方法和细胞延伸的方向。此外，当对荧光标记化合物注入的样品进行低温处理和荧光图像的观察继续时，微管图像变得模糊。据报道，微管在低温下较不稳定，并且容易聚合，并且这项研究的结果还证实了在低温下微管的不稳定性。另外，除微管（如肌动蛋白）以外的其他细胞骨架可以使用显微注射掺入细胞中。可以观察到肌动蛋白，就好像它在细胞内构建了三维网络一样。因此，结合本研究中的显微注射方法与共聚焦激光扫描显微镜相结合的方法非常出色，因为它允许原位可视化外部刺激（例如植物激素和重力）控制细胞孔的方向的过程。可以说，可以说是分析树木木细胞中存在的细胞骨架的动态变化并获得有关细胞分化机制的新知识的有效方法。