細胞膜ラフト領域に細胞内シグナル分子が結合し働く機構 : 1分子追跡法による解明

细胞内信号分子与细胞膜筏区的结合和作用机制：通过单分子追踪方法阐明

基本信息

批准号：
09F09314
负责人：
楠見明弘
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

細胞膜上のラフト領域は、細胞のシグナル変換やウィルス感染など、重要な生理/病理過程に関与している。しかし、実際にどのように機能するかについては、ほとんどわかっていない。解明が難しかった理由は、(A)大きさが数nmから数10nmと小さいこと、(B)ラフトの寿命やそこへの分子の滞在時間は外部からのシグナルやウィルスなどの刺激によってラフトが安定化する前は、1秒以下と短いこと、(C)そのため、ラフトを直接に調べる手法がほとんどなかったこと、等である。そこで、本研究では、(1)我々が開発してきた高速1分子追跡法を駆使し、ラフトへの分子の出入りを直接観察すること、(2)ラフトをさまざまな方法で大きくしたり、安定化したりする方法を用いること、によってラフトの形成機構と作動機構の解明を目指してきた。前年度までに、ラフト分子と非ラフト分子が、どのようにラフト領域と非ラフト領域の間を行き来するかを調べる方法を確立した。それに基づき、本年度は、まず、多種類のラフト分子と非ラフト分子について、ラフト領域と非ラフト領域の2つの領域内での拡散係数を求めた。さらに、さまざまなラフト関連分子について、会合体が成長するとともに、ラフト領域内への滞在時間が延びることを見出した。また、会合体の大きさがさらに大きくなると、ラフト領域と非ラフト領域の境界に濃縮されることを見出した。これらは、ラフトに親和性のある受容体分子が、ラフトを利用したシグナル伝達を行うための素過程であることが明らかになってきた。

细胞膜上的筏区参与重要的生理/病理过程，例如细胞信号转导和病毒感染。但是，关于它实际运作方式知之甚少。难以理解的原因是（a）它的大小很小，从几个nm到几十nm不等，（b）筏的寿命和其中的分子持续时间在筏子稳定前通过外部信号或病毒稳定，并且（c）直接检查了割草的方法很少。因此，在这项研究中，我们的目的是通过（1）使用我们开发的高速单分子跟踪方法来阐明筏的形成和驱动机制，直接观察分子进入筏和（2）的分子的进入和出口，以及（2）使用各种方式增加或稳定筏的方法。到上一年，已经建立了一种方法来研究木筏和非羊分子如何在筏和非羊区之间行进。基于这一点，今年，我们首先确定了两个区域内的扩散系数，即木筏区域和非收割区域，用于多种木筏分子和非收割分子。此外，发现对于各种与筏相关的分子，关联的增长，其在筏区域内的持续时间增加。还发现，当缔合的大小进一步增加时，它集中在木筏和非羊区之间的边界上。这些已揭示为使用筏子的信号转导的基本过程，筏是对筏的亲和力的受体分子。