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神経特異的中間径フィラメントたんぱく質の細胞内動態とその調節機構の解明

Research Project

Project/Area Number 14J06053
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field General anatomy (including histology/embryology)
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

佐藤 文哉  東京医科歯科大学, 医歯学総合研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywordsニューロフィラメント / 中間径フィラメント / 原子間力顕微鏡 / 蛍光偏光顕微鏡 / 細胞骨格
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、神経系中間径フィラメントたんぱく質の1分子レベルでの重合動態を明らかにすべく、(1) 重合動態素過程の蛍光偏光顕微鏡観察と、(2) 生理的重合体表面の液中高分解能原子間力顕微鏡(AFM)観察とを両輪として進めているものである。
(1) 前年度の研究で有力候補となったニューロフィラメントMたんぱく質(NF-M)-緑色蛍光タンパク質融合体は、ウイルスベクターを作製したものの、実際の培養神経細胞内では共重合能や蛍光異方性が実用に十分でなかった。そのため、今年度も位置拘束的蛍光たんぱく質(FP)標識法の新規開発に注力した。他方、前年度に開発した方法は、これまで標的分子のC末端側α-helixに限られていた当該標識法の適用範囲を拡張するものであった。この方法をactin結合たんぱく質(ABP)への蛍光標識に応用すると、蛍光異方性のあるFP融合ABPを得た。よって、当該標識法自体は、NF-Mへの有効性は限定的だったとはいえ、位置拘束的FP標識法の応用範囲を広げうるものとして有意義だと考えられた。現在、NFおよびactinを題材として、新たな位置拘束的FP標識法と観察系とを開発中である。
(2) 細胞内線維露出法によるAFM観察について、振幅変調型AFMでの実験データを取得・整理した。培養細胞内NFの半その場観察に成功し、NF-Mを含む異種重合体の特徴と思われる約50-60 nmの周期構造を確認した。これは、精製NFを用いたAFM観察の既報を、より生理的な条件下での観察によって一部裏付けただけでなく、当該手法が細胞質性細胞骨格の半その場観察や、NF重合体の各要素の構成比や薬剤の効果等の微視的形態解析に有効な可能性を示唆した。以上の成果はMicroscopy (Oxf)誌へ掲載された。現在も超解像AFMにより好適な試料を作製するための機能化培養基板等の開発を続けている。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Int'l Joint Research] Marine Biological Laboratory(米国)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Semi-in situ atomic force microscopy imaging of intracellular neurofilaments under physiological conditions through the ‘sandwich’ method2016

    • Author(s)
      Fumiya Sato, Hitoshi Asakawa, Takeshi Fukuma, and Sumio Terada
    • Journal Title

      Microscopy (Oxf)

      Volume: - Issue: 4 Pages: 316-324

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfw006

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Semi-in-situ Atomic Force Microscopy Imaging of Intracellular Neurofilaments2016

    • Author(s)
      Fumiya Sato
    • Organizer
      第39回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-07-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Semi-in-situ AFM imaging of intracellular neurofilaments under physiological conditions through the ‘sandwich’ method2016

    • Author(s)
      Fumiya Sato
    • Organizer
      第121回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      ビッグパレットふくしま(福島県郡山市)
    • Year and Date
      2016-03-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Molecular Dissection of Intracellular Neurofilaments2015

    • Author(s)
      SATO Fumiya, TANI Tomomi, ASAKAWA Hitoshi, FUKUMA Takeshi and TERADA Sumio
    • Organizer
      第120回日本解剖学会総会・全国学術集会 第92回日本生理学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      神戸国際展示場
    • Year and Date
      2015-03-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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