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単分子スペックル法と三次元超解像顕微鏡による内耳不動毛分子動態の定量的解析

单分子散斑法和三维超分辨显微镜定量分析内耳静纤毛分子动力学

基本信息

批准号：
16J09300
负责人：
三好拓志
金额：
$ 1.09万
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：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

感音難聴は20%もの有病率を持つ疾患であるにも関わらず、有効な治療法は確立されていない。なぜなら、音を検出するための有毛細胞が一度傷害されると再生しないからである。有毛細胞は「不動毛」という高度に発達したアクチン高次構造で音を検出しているが、不動毛はその複雑な構造ゆえに、内耳再生治療における最大のハードルでもある。本研究の目的は、アクチンや制御分子の動的制御が不動毛という複雑な高次構造を作り上げるメカニズムを解明することである。そのために、①不動毛のアクチン制御分子に対する単分子スペックル法による観察、②三次元新型超解像顕微鏡（3D-IRIS）による不動毛制御分子の超解像マッピングを行った。①では、GFP標識したアクチン制御分子を培養細胞内に発現させ、一分子イメージングをもちいてその生化学的性質を解析した。特に、非症候群性感音難聴の原因遺伝子であるDIAPH1の新規変異（R1204X）の解析を行い、自己不活化機構の障害に起因する異常なアクチン重合活性がDIAPH1変異における難聴の病態であることを突き止めた。本研究成果はEMBO Mol. Med.に共著で掲載されている。また、韓国で発見された新規変異に対して共同研究を開始し、こちらも近日中に論文投稿予定である。②では、迅速に結合解離するプローブを用いた超解像顕微鏡であるIRISを用いて、多種多様なターゲットの可視化を行った。一分子イメージングを用いて標的とプローブの結合解離を直接可視化するスクリーニング法を確立し、複数のペプチドタグや内在性ターゲットに対してプローブの単離やイメージングに成功した。組織を用いた多重染色にも成功しており、研究成果は近日中に論文投稿を予定している。

20% of patients with respiratory tract infection have a high prevalence rate of disease and treatment. The hair cells are damaged and regenerated. Hairy cells are "immobile hair" and "high order structure","immobile hair" and "complex structure","inner ear regeneration therapy" and "maximum order". The purpose of this study is to understand the mechanism of molecular dynamics. (1) the detection of the non-moving control molecules;(2) the detection of the non-moving control molecules; and (3) the detection of the three-dimensional new super-resolution micro-mirror (3D-IRIS).① The biochemical properties of the GFP marker and the molecule that controls it were discovered in cultured cells and the molecular structure of the molecule were analyzed. Special, non-syndromic tone difficult to understand the cause of the new DIAPH1 variation (R1204X) analysis, their own failure to activate the mechanism of the cause of the abnormal overlap activity DIAPH1 variation, difficult to understand the disease, sudden stop. The result of this study is EMBO Mol. Med.. New regulations for joint research in South Korea 2. Rapid combination of image resolution and IRIS visualization A molecular selection method is established by directly visualizing the binding dissociation of the target molecule, and a plurality of selection methods are successfully used to determine the binding dissociation of the target molecule. The organization uses multiple staining methods successfully, and the research results are scheduled for submission in the near future.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Abnormal actin elongation activity of a novel hearing-loss Dia1 mutant revealed by single-molecule speckle microscopy

单分子散斑显微镜揭示新型听力损失 Dia1 突变体的异常肌动蛋白伸长活性

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takushi Miyoshi;Yuzuru Ninoyu;Naoki Watanabe;Shin-ichiro Kitajiri;and Takehiko Ueyama
通讯作者：
and Takehiko Ueyama

Constitutive activation of DIA1 (DIAPH1) via C-terminal truncation causes human sensorineural hearing loss.

DOI：
10.15252/emmm.201606609
发表时间：
2016-11
期刊：
EMBO molecular medicine
影响因子：
11.1
作者：
Ueyama T;Ninoyu Y;Nishio SY;Miyoshi T;Torii H;Nishimura K;Sugahara K;Sakata H;Thumkeo D;Sakaguchi H;Watanabe N;Usami SI;Saito N;Kitajiri SI
通讯作者：
Kitajiri SI

SeoulNationalUniversity(韓国)

首尔国立大学（韩国）