一分子観察/操作法による細胞間接着の動力学的解析

使用单分子观察/操作方法动态分析细胞间粘附

• 批准号: 13780531
• 负责人: RITCHIE Kenneth Patrick
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13780531/
• 关键词: GFP-E-カドヘリン; MDCK細胞; 金コロイド粒子; カルシウム; 1分子計測; 光ピンセット; 緑色蛍光タンパク質; 膜骨格; カドヘリン; 細胞間接着; 1分子力学; 熱拡散運動

本研究の目標は、細胞中での構造形成において、細胞はどのように時間的な制約と、エネルギーの節約とをバランスさせているのかを理解することであった。具体的なパラダイムは、E-カドヘリンによる細胞間接着構造の形成であった。本研究では、接触した2細胞にあるカドヘリン間で、まず最初に2〜数分子間の弱い結合が生起した時に、それがどのようにして多数の分子の集合を誘起するのか、その機構の解明を目的とした。このため、E-カドヘリンを含む再構成ベジクル(内側から金コロイド粒子で標識する)を用い、以下の実験を行った。(1)GFP-E-カドヘリンを強制発現させたMDCK細胞(既に作製済)にカドヘリンベジクルを接触させてカドヘリンの運動を一分子追跡した。この際、カルシウム濃度によって接着の状態を制御した(カドヘリンによる接着はCa2+依存的)。(2)アクチン脱重合剤(サイトカラシンDなど)を用いて、分子の方向性のある挙動の起源を明らかにした。(3)カドヘリンの協同的な集合機構を調べた。

The purpose of this study is to understand the structure formation in cells, the time constraints of cell transformation, and the economy of cell growth. Specific cell adhesion structures are formed in the form of E-crystals. The purpose of this study is to clarify the mechanism of weak binding between the first two molecules in contact with each other. The following is an example of how to use the E-tag to reconstitute the tag (inside the tag). (1)GFP-E-D-D-D stress detection and MDCK cell (i.e., control), D-D-D contact detection, D-D-D movement and molecular tracking. In this case, the concentration of the compound is controlled by the state of Ca2+ dependence. (2)The origin of molecular orientation and motion is clearly explained. (3)A collaborative set of mechanisms for coordination.

项目成果

Ritchie, K., Kusumi A.: "Methods in Enzymology, V.360"Single Particle Tracking Image Microscopy. 618-634 (2003)

Ritchie, K., Kusumi A.：“酶学方法，V.360”单粒子跟踪图像显微镜。

Ritchie, K., Kusumi A.: "Single molecule probe scanning optical force imaging microscope for viewing live cells"Journal of Biological Physics. 28. 619-626 (2002)

Ritchie, K., Kusumi A.：“用于观察活细胞的单分子探针扫描光力成像显微镜”生物物理学杂志。

Ritchie, K., Iino, R., Fujiwara, T., Murase, K., Kusumi, A.: "The Fence and Picket Structure of the Plasma Membrane of Live Cells as Revealed by Single Molecule Techniques"Molecular Membrane Biology. (In Press). (2003)

Ritchie, K.、Iino, R.、Fujiwara, T.、Murase, K.、Kusumi, A.：“单分子技术揭示的活细胞质膜的栅栏和桩结构”分子膜生物学。

K. Ritchie, A. Kusumi: "Single molecule probe scanning optical force imaging microscope for viewing live cells"Journal of Biological Physics. (In press). (2002)

K. Ritchie、A. Kusumi：“用于观察活细胞的单分子探针扫描光力成像显微镜”生物物理学杂志。

Ritchie, K., Kusumi A.: "Role of the membrane skeleton in creation of microdomains"Subcellular Biochemistry. (In Press). (2003)

Ritchie, K., Kusumi A.：“膜骨架在微域创建中的作用”亚细胞生物化学。