新しい超解像ライブイメージングシステムの開発と多繊毛協調運動メカニズムの解析

本研究は、マウス気管多繊毛上皮細胞を研究対象とし、先駆的超解像ライブイメージング技術を用いることにより、気管多繊毛協調運動成立過程の詳細な動態観察と、新たに発見した上皮細胞表層骨格の解析を行い、平面内細胞極性と繊毛基底小体の配列・方向性の間に存在する秩序形成メカニズムを明らかにすることを目的とするものである。５日間に渡る気管多繊毛上皮細胞の秩序形成過程を研究対象とするため、５日間の長期ライブイメージングを行うわけであるが、顕微鏡下で観察対象がランダムに上下に動くので、これまでは24時間人が張り付き、人力でフォーカスを合わせ続ける必要があった。本年度の特筆すべき進歩としては、これまでになかった新たなオートフォーカスの技術をオリンパス社との共同研究のもと新規に開発し、ライブイメージングの自動化に成功したことである。またこの技術の論文発表を目指して執筆までの計画を立て、本論文発表のためのデータ取得を試みた。また本研究の根幹をになう、繊毛基底小体及び基底小体の方向性を示すBasal footの両方を、蛍光タンパク質でラベリングされたトランスジェニックマウスが、所属研究室内メンバーとの共同研究により樹立された。このトランスジェニックマウスから初代培養した気管多繊毛上皮細胞を用いた、繊毛基底小体及びBasal footを同時に動態観察する二色ライブイメージングに取り掛かりつつある。またBasal footの配列において重要な役割を果たす上皮細胞表層骨格に関わるタンパク質について、論文執筆をすすめており、論文投稿段階に至っている。

本研究は、マウス気管多繊毛上皮細胞を研究対象とし、先駆的超解像ライブイメージング技術を用いることにより、気管多繊毛協調運動成立過程の詳細な動態観察と、新たに発見した上皮細胞表層骨格の解析を行い、平面内細胞極性と繊毛基底小体の配列・方向性の間に存在する秩序形成メカニズムを明らかにすることを目的とするものである。５日間に渡る気管多繊毛上皮細胞の秩序形成過程を研究対象とするため、５日間の長期ライブイメージングを行うわけであるが、顕微鏡下で観察対象がランダムに上下に動くので、これまでは24時間人が張り付き、人力でフォーカスを合わせ続ける必要があった。本年度の特筆すべき進歩としては、これまでになかった新たなオートフォーカスの技術をオリンパス社との共同研究のもと新規に開発し、ライブイメージングの自動化に成功したことである。またこの技術の論文発表を目指して執筆までの計画を立て、本論文発表のためのデータ取得を試みた。また本研究の根幹をになう、繊毛基底小体及び基底小体の方向性を示すBasal footの両方を、蛍光タンパク質でラベリングされたトランスジェニックマウスが、所属研究室内メンバーとの共同研究により樹立された。このトランスジェニックマウスから初代培養した気管多繊毛上皮細胞を用いた、繊毛基底小体及びBasal footを同時に動態観察する二色ライブイメージングに取り掛かりつつある。またBasal footの配列において重要な役割を果たす上皮細胞表層骨格に関わるタンパク質について、論文執筆をすすめており、論文投稿段階に至っている。