細胞運動時の細胞膜の動態制御機構

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本年度は、細胞運動時の細胞膜の供給と取り込みの可視化(1)と細胞分裂時の細胞膜の動態制御機構(2)を実施し、以下の成果を得た。(1)昨年度、細胞運動時の細胞膜の動態について，噴水型フローモデルを支持する結果を得た。しかし、膜の取り込みは、定量測定を行うことができたが、膜の供給は、可視化プローブ作成ができず，定量測定できる画像を取得ができていなかった。そのため、本年度まだ完成していないプローブのコンストラクトの塩基配列に問題があるのかを調べ、膜の供給にかかわると考えられる候補のタンパク質すべてを発現させて、可視化プローブを作成した。しかしながら、膜の供給を定量測定できるプローブを得ることができなかった。(2)昨年度に分裂細胞の表面積を測定し、分裂の進行に伴い、表面積がおよそ20%増加することがわかった。そのため、分裂細胞は移動運動している細胞とは異なり、膜の供給と取り込みのバランスが崩れていることが考えられる。細胞分裂時の膜の取り込みを調べるために、蛍光脂質アナログとGFP-クラスリンを発現させた細胞を用い、膜の取り込みを測定した。その結果、細胞分裂時の膜の取り込みは減少していることが分かった。また、細胞分裂時のクラスリン重鎖欠損細胞の表面積を測定すると、野生型細胞と同様に表面積が約20％増加していた。 このことから、クラスリンは、表面積の制御に重要ではないことが分かった。次に阻害剤またはタンパク質欠損細胞を使って、細胞分裂時の膜の供給を阻害しところ、細胞分裂に失敗し、表面積が増加しなかったことから、エキソサイトーシスが細胞分裂に必須であることが分かった。以上のことから、細胞分裂時の細胞は、移動運動している細胞とは異なる膜動態制御機構によって制御されていて、分裂に必要な表面積を調節していることが明らかになった。これらの結果を論文として掲載した。