课题基金 / 基金详情

外有毛細胞に存在するモーター蛋白質プレスチンの変形量解析:一分子直接計測の試み

外有毛細胞に存在するモーター蛋白質プレスチンの変形量解析:一分子直接計測の試み
外毛细胞运动蛋白prestin变形量分析：直接单分子测量的尝试
批准号：
20659263
负责人：
和田 仁
金额：
$2.05万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2008 至 2009
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20659263/
关键词：
聴覚内耳外有毛細胞膜タンパク質プレスチン原子間力顕微鏡単分子力顕微鏡法一分子計測Prestin

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
蝸牛内コルチ器に存在する外有毛細胞(Outer hair cell : OHC)は膜電位に同期した伸縮運動を示す.その伸縮運動により我々の聴覚の鋭敏さが実現されている.OHCの伸縮運動の源は,細胞側壁に存在するタンパク質モータプレスチン(prestin)の構造変化であると考えられている.プレスチンが膜電位を感知し,変形して2種類の形状,すなわち「小さい状態」と「大きい状態」を取り,その大きさの違いでOHCの細胞長を変化させていると推察されている.しかし現状ではプレスチンのような膜タンパク質の立体構造を計測する方法は確立されておらず,そのためプレスチンの構造変化メカニズムは解明されていない.本研究では,原子間力顕微鏡を用いてプレスチンの構造を一分子レベルで直接計測し,膜貫通構造の解明を目指す.モータ分子プレスチンの構造が明らかになれば,OHCの伸縮運動のメカニズムの解明が大きく前進すると考えている.その成果は,聴覚の鋭敏性すなわちOHCの伸縮による蝸牛増幅機構の全容解明へ発展すると期待できる.平成21年度は原子間力顕微鏡でプレスチン一分子の分子間力を計測することを目指し,下記の研究を行った.[1]Aviタグ融合プレスチンを発現させたChinese hamster ovary細胞(哺乳類由来細胞株)の細胞膜を単離しビオチン化する手法を確立した.[2]ストレプトアビジンで修飾した原子間力顕微鏡のカンチレバーを用いて,ビオチン化したプレスチンを一分子引張試験するために必要な実験条件の最適化を行った.[3]プレスチン一分子の分子間力計測を行い,プレスチンの膜貫通構造を解析した.
英文摘要
蝸牛内コルチ器に存在する外有毛細胞(Outer hair cell : OHC)は膜電位に同期した伸縮運動を示す.その伸縮運動により我々の聴覚の鋭敏さが実現されている.OHCの伸縮運動の源は,細胞側壁に存在するタンパク質モータプレスチン(prestin)の構造変化であると考えられている.プレスチンが膜電位を感知し,変形して2種類の形状,すなわち「小さい状態」と「大きい状態」を取り,その大きさの違いでOHCの細胞長を変化させていると推察されている.しかし現状ではプレスチンのような膜タンパク質の立体構造を計測する方法は確立されておらず,そのためプレスチンの構造変化メカニズムは解明されていない.本研究では,原子間力顕微鏡を用いてプレスチンの構造を一分子レベルで直接計測し,膜貫通構造の解明を目指す.モータ分子プレスチンの構造が明らかになれば,OHCの伸縮運動のメカニズムの解明が大きく前進すると考えている.その成果は,聴覚の鋭敏性すなわちOHCの伸縮による蝸牛増幅機構の全容解明へ発展すると期待できる.平成21年度は原子間力顕微鏡でプレスチン一分子の分子間力を計測することを目指し,下記の研究を行った.[1]Aviタグ融合プレスチンを発現させたChinese hamster ovary細胞(哺乳類由来細胞株)の細胞膜を単離しビオチン化する手法を確立した.[2]ストレプトアビジンで修飾した原子間力顕微鏡のカンチレバーを用いて,ビオチン化したプレスチンを一分子引張試験するために必要な実験条件の最適化を行った.[3]プレスチン一分子の分子間力計測を行い,プレスチンの膜貫通構造を解析した.
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会议论文
Site-directed mutagenesis of the motor protein prestin
运动蛋白 prestin 的定点诱变
DOI： --
发表时间： 2010
期刊：
影响因子： --
作者： [内田 浩, 荒瀬 透, 小野政徳, 各務真紀, 小田英之, 西川明花, 丸山哲夫, 吉村泰典, 和田仁]
通讯作者： 和田仁
Purification of the Motor Protein Prestin from Chinese Hamster Ovary Cells Stably Expressing Prestin
DOI： 10.1299/jbse.3.221
发表时间： 2008
期刊： Journal of Biomechanical Science and Engineering
影响因子： --
作者： [Koji Iida;M. Murakoshi;S. Kumano;K. Tsumoto;K. Ikeda;Toshimitsu Kobayashi;I. Kumagai;H. Wada]
通讯作者： Koji Iida;M. Murakoshi;S. Kumano;K. Tsumoto;K. Ikeda;Toshimitsu Kobayashi;I. Kumagai;H. Wada
High resolution imaging by atomic force microscopy of prestin purified and reconstituted into an artificial lipid bilayer
通过原子力显微镜对 prestin 进行高分辨率成像，纯化并重构为人工脂质双层
DOI： --
发表时间： 2010
期刊：
影响因子： --
作者： [浅田弘法, 古谷正敬, 西尾 浩, 升田博隆, 内田 浩, 丸山哲夫, 梶谷 宇, 木挽貢慈, 吉村泰典, 鈴木翔, 丸山哲夫, 熊野峻]
通讯作者： 熊野峻
Atomic force microscopic imaging of the inner ear motor protein prestin using quantum dots
使用量子点对内耳运动蛋白 prestin 进行原子力显微成像
DOI： --
发表时间： 2009
期刊：
影响因子： --
作者： [浅田弘法, 古谷正敬, 西尾 浩, 升田博隆, 内田 浩, 丸山哲夫, 梶谷 宇, 木挽貢慈, 吉村泰典, 鈴木翔, 丸山哲夫, 熊野峻, 村越道生]
通讯作者： 村越道生
共 31 条
    プレスチン結晶化の試み〜聴覚を鋭敏にしているモーター蛋白質の構造解明を目指して〜
    • 批准号：
      18659495
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Exploratory Research
    • 资助金额：
      $2.11万
    • 财政年份：
      2006
    • 负责人：
      和田 仁
    • 依托单位：
      Tohoku University
    原子間力顕微鏡によるヒト胃癌培養細胞における癌進行度評価の試み
    • 批准号：
      15659164
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Exploratory Research
    • 资助金额：
      $2.05万
    • 财政年份：
      2003
    • 负责人：
      和田 仁
    • 依托单位：
      Tohoku University
    外有毛細胞のmotilityにより発生する力の計測
    • 批准号：
      12877267
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Exploratory Research
    • 资助金额：
      $1.54万
    • 财政年份：
      2000
    • 负责人：
      和田 仁
    • 依托单位：
      Tohoku University
    耳音響放射に及ぼす中耳疾患の影響
    • 批准号：
      98F00224
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $0.83万
    • 财政年份：
      1999
    • 负责人：
      和田 仁
    • 依托单位：
      Tohoku University
    国内基金
    海外基金
    基于内耳类器官探讨 BDE-47 扰乱Wnt/β-catenin 信号调节胆汁酸代谢致听力损失的机制
    • 批准号：
      ZCLMS26B0701
    • 项目类别：
      省市级项目
    • 资助金额：
      --
    • 批准年份：
      2026
    • 负责人：
      徐龙
    • 依托单位：
      嘉兴大学
    外泌体高效递送线粒体阻断内耳浸润巨噬细胞激活以改善毛细胞损伤的研究
    • 批准号：
      2025JJ70528
    • 项目类别：
      省市级项目
    • 资助金额：
      --
    • 批准年份：
      2025
    • 负责人：
      汪芹
    • 依托单位：
      中南大学湘雅二医院
    基于内耳类器官模型探索SLC26A4基因突变致大前庭水管综合征的机制研究
    响应性纳米材料靶向抑制Hsp90的内耳保护效应及机制研究