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Extreme-value analysis of neuronal cargo transport

神经元货物运输的极值分析

基本信息

批准号：
22K18679
负责人：
林久美子
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18679/
关键词：
極値統計学軸索輸送キネシンダイニン KIF1A iPSニューロン神経細胞

项目摘要

神経細胞ではシナプスの材料などは小胞（荷物）としてパッキングされ、軸索内をタンパク質分子モーター（キネシンとダイニン）に輸送される。分子モーターはアデノシン三リン酸の加水分解からエネルギーを得て微小管上に沿って動く。キネシンは細胞体から末端のシナプス領域に向かう順行性輸送を、ダイニンはシナプス領域から細胞体に向かう逆行性輸送を担当する。輸送方向が異なる２種類の分子モーターの物理性質の相違点を解き明かすことは重要である。これまでタンパク質1分子実験で速度-力関係の相違が報告されている。100nm程度の小胞に蛍光ラベルを施し、生きている神経細胞内で小胞輸送を蛍光イメージングし、動画データから輸送速度を測定する。マウスや線虫などの軸索輸送の輸送速度データを極値統計解析の再現レベルプロットを用いて解析した結果、キネシンとダイニンで異なる振る舞いを見せた。2022年度はキネシンとダイニンのそれぞれの速度-力関係の理論モデルを構築し、シミュレーションで２つの分子モーターの再現レベルプロットの差異を再現することに成功した。速度-力関係の理論モデルからダイニンの再現レベルプロットの異常性を理解することが出来たと考えている。また、ヒトiPSニューロンの軸索輸送の蛍光顕微鏡動画の試験的な解析（再現レベルプロット）を行い、キネシンによる小胞輸送でマウスとヒトで類似した結果を得た。その結果をアメリカ生物物理学会（67th Biophysical Society）の年会で発表した。

In the brain cells, there are many kinds of materials, such as small cells (charge), small cells (charge) and small cells (charge). The molecular structure of the reaction mixture was determined by the hydrolysis of the triphenyl acid. It is responsible for the anterograde transport from the cell body to the terminal region and the retrograde transport from the cell body to the terminal region. The physical properties of two species of molecules with different transport directions are different. The relationship between velocity and force is reported in this paper. The cell light intensity of 100nm was measured by measuring the cell light intensity and cell transport velocity in the brain cells. The transmission speed of the axle-line transmission is determined by the maximum value of statistical analysis. The results of the analysis are shown in the table below. In 2022, the theoretical model of the velocity-force relationship between the two molecules was successfully constructed and reproduced. The theory of velocity-force relationship is discussed in detail. The analysis of the optical microscope animation of the shaft transportation of the iPS is carried out, and the results of the cell transportation are similar. The results were presented at the 67th Biophysical Society annual meeting.