麻酔薬を用いた上皮細胞膜構造の形成機構の解析

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昨年度までの研究から、アルコールは上皮細胞において脂質局在や膜物性の変化を引き起こす可能性が示唆された。しかし、生細胞の膜物性の観察手法は限られている。そこで本年度は、生体膜、特に形質膜の流動性の変化を捉える手法の確立を試みた。細胞における膜物性を可視化する技術のひとつとして、環境によって蛍光波長の変わるソルバトクロミック色素を用いた観察が挙げられる。これらの色素は、流動性の低い膜では短波長、流動性の高い膜では長波長の蛍光を発するため、共焦点蛍光顕微鏡で異なる波長のシグナルを同時取得し、比として表すことで膜の流動性を可視化できる。近年報告された、高輝度のソルバトクロミック色素であるPKを用いた、培養上皮細胞の観察系を確立した。実際にPKを用いて観察を行ったところ、細胞内膜のシグナルが強く、相対的に形質膜のシグナルが弱いため、細胞接着構造の存在する形質膜の流動性変化を観察するのは困難であることがわかった。そこでPKの物性に着目し、新たに化学修飾を施すことで、形質膜に保持させる改変を行った。人工脂質膜を用いた観察から、改変型PKでも膜流動性に依存して波長が変化することがわかった。そこで実際に培養細胞を用いて観察を行ったところ、細胞内膜の強いシグナルがなくなり、形質膜特異的なシグナルが得られる新規プローブが複数得られた。また、改変型PKと蛍光タンパク質との同時観察系を確立しており、タンパク質の局在と関連した膜流動性変化の観察を試みている。