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細胞の情報伝達を解析する走査型近視野原子間力顕微鏡の開発

Research Project

Project/Area Number 07558225
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section展開研究
Research Field Biophysics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

川戸 佳  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (50169736)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 村松 宏  セイコー電子工業, 基礎技術研究室, 主任
太田 善浩  東京農工大学, 工学部, 講師 (10223843)
Project Period (FY) 1995 – 1997
Project Status Completed (Fiscal Year 1997)
Budget Amount *help
¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
Fiscal Year 1997: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 1996: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Keywords近視野原子間力顕微鏡 / 副腎皮質細胞 / ミトコンドリア / LDL / エンドソーム / グリア細胞 / カンチレバ-
Research Abstract

近視野顕微鏡と原子間顕微鏡を一体化した、走査型近視野原子間力顕微鏡を用いて研究を行った。世界的に難しいとされている、蛍光近視野解析を用いて生物的に重要性のある結果を得ることに成功した。
低密度リポ蛋白質LDLは細胞内エンドソームに取り込まれて、基質コレステロールを輸送する。これは情報ステロイド合成の重要なステップである。Dil-LDLを副腎皮質細胞に加えて、細胞膜直下での初期エンドソーム(LDLを含む小胞体)を近視野蛍光像として世界で始めて捉えることに成功した。共焦点顕微鏡で観察した直径1μm程度の中期エンドソームと異なり、近視野蛍光像で捉えたのは細胞膜直下の初期エンドソームで、直径は200nm程度であった。
コレステロールは次にミトコンドリアに運ばれて情報ステロイドに変換される。単離ミトコンドリアをカバーグラス上に貼り付けたものを用いて、ミトコンドリアの重要な活性を蛍光近視野観察出来た。cholesterol-resorufinは副腎皮質ミトコンドリア中のチトクロムP450sccで代謝され情報ステロイドであるpregnenoloneと蛍光性resorufinになる。このresorufinの蛍光を測定することで副腎皮質ステロイドホルモン合成の第一段階の酵素活性を可視化することができる。resorufin代謝を行ったミトコンドリア数は原子間力顕微鏡で観察できるミトコンドリア数の1/3程度であった。

Report

(3 results)
  • 1997 Annual Research Report
  • 1996 Annual Research Report
  • 1995 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All Other

All Publications (14 results)

  • [Publications] T.Kimoto: "Digital Fluorescence Imaging of Elementary Steps of Neurosteroid Synthesis in Rat Brain Glial Cells" J.Pharm.Biomed.Anal.15. 1231-1240 (1997)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report
  • [Publications] Homma,R: "Time-resolved Study of Effect of Chlorpromazine on Mobility of Cytochrome P450 and Phospholipids in the Inner Membrane of Adrenocortical Mitochondria" J.Pharm.Biomed.Anal.15. 1215-1222 (1997)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report
  • [Publications] Kimoto,T.: "Imaging of Calcium Oscillations and Activity of Cytochrome P450scc in Adrenocortical Cells" Oxygen Homeostasis and and Its Dynamics. 1. 252-259 (1997)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report
  • [Publications] 川戸 佳: "脳グリア細胞と副腎皮質細胞のカルシウム信号のイメージング" 蛋白質核酸酵素. 42. 1227- (1997)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report
  • [Publications] 川戸 佳: "活動する脳グリア細胞のイメージング" 蛋白質核酸酵素. 42 (表紙). (1997)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report
  • [Publications] 川戸 佳: "蛋白質のダイナミクスと機能" 日本膜学会. 21. 240-246 (1996)

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      1996 Annual Research Report
  • [Publications] Kimoto,T.: "Adrenocorticotropin induces Calcium oscillations in Adrenal Fasciculata Cells:Single Cell Imaging" Biochem.Biophys.Res.Comm.221. 25-32 (1996)

    • Related Report
      1996 Annual Research Report
  • [Publications] Kimoto,T.: "Digital Fluorescence Imaging of Elementary Steps of Neurosteroid Synthesis in Rat Brain Glial Cells" J.Pharm.Biomed.Anal.(印刷中). (1997)

    • Related Report
      1996 Annual Research Report
  • [Publications] Homma,R: "Time-resolved Study of Effect of Chlorpromazine on Mobility of Cytochrome P450 and Phospholipids in the Inner Membrane of Adrenocortical Mitochondria" J.Pharm.Biomed.Anal.(印刷中). (1997)

    • Related Report
      1996 Annual Research Report
  • [Publications] Kimoto,T.: "Imaging of Calcium Oscillations and Activity of Cytochrome P450scc in Adrenocortical Cells" Oxygen Homeostasis and and Its Dynamics. (印刷中). (1997)

    • Related Report
      1996 Annual Research Report
  • [Publications] 川戸 佳: "活動する脳グリア細胞のイメージング" 蛋白質核酸酵素. 42. (1997)

    • Related Report
      1996 Annual Research Report
  • [Publications] 川戸佳: "シトクロムP450の膜中での運動と細胞応答・信号伝達" 蛋白質核酸酵素. 40. 43-51 (1995)

    • Related Report
      1995 Annual Research Report
  • [Publications] Yamada, M.: "Dynamic interactions of Rabbit Liver Cytochrome P450IA2 and P450IIB4 with Cytochrome b5 and NADPH-Cytochrome P450 Reductase in Proteoliposomes" Biochemistry. 345. 10113-10119 (1995)

    • Related Report
      1995 Annual Research Report
  • [Publications] Kimoto. T.: "Multi-view Imaging of Calcium Signaling and Distribution of Steroidogenic Enzymes in Adrenal Fasciculata Cells" 2nd Hamamatsu Symposium on Cell-Cell Communications.

    • Related Report
      1995 Annual Research Report

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Published: 1996-04-01   Modified: 2016-04-21  

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