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ライブセルイメージングによる上皮細胞の細胞極性形成機構の解析

Research Project

Project/Area Number 16689006
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field General anatomy (including Histology/Embryology)
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

鈴木 健史  群馬大学, 大学院医学系研究科, 助手 (00261868)

Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥27,690,000 (Direct Cost: ¥21,300,000、Indirect Cost: ¥6,390,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2004: ¥22,230,000 (Direct Cost: ¥17,100,000、Indirect Cost: ¥5,130,000)
Keywords細胞極性 / 膜タンパク質 / ライブセルイメージング / 3次元タイムラプス解析 / 膜脂質 / 免疫シナプス / SGLT / 微小管 / 上皮細胞 / 3次元ライブセルイメージング / 免疫細胞 / シグナル分子 / シグナル脂質 / GFP / モノメリックRFP
Research Abstract

細胞極性構築過程における膜タンパク質の局在動態を3次元ライブセルイメージングにより解析した.タイトジャンクションフレームワークの構築過程におけるSGLTの分子局在動態をライブセル解析したところ,細胞極性のない状態の細胞で細胞膜全周に発現しているSGLT分子が,タイトジャンクションの完成にともない頂部細胞膜に徐々に濃縮され最終的に頂部細胞膜に限局した局在にシフトしていく様子を,同一の細胞で初めて確認できた.このSGLTの頂部細胞膜への移行や選択的局在に膜脂質が関与している可能性について検討した.コレステロールを急激に除去すると30分でSGLTが細胞膜全周に移行した.この際,タイトジャンクションに変化はなくコレステロールの過剰投与によって相殺されることから,SGLTの頂部細胞膜局在にコレステロールが重要であることを明らかにした.また,コルセミド添加により微小管を脱重合させた場合もSGLTの細胞膜全周への移行が起こることを発見した.この際もタイトジャンクションに変化はなく,上皮細胞シートの電気抵抗性や,他の頂部細胞膜マーカータンパクの染色性に変化がないことから,細胞間接着が壊れた結果の側方拡散による細胞膜全周への移行ではないことを確認した.培地中のコルセミドを洗い流し,通常の培地で培養すると微小管系の復元にともない徐々にSGLTの頂部細胞膜局在が復活する様子も確認した.以上の結果は,微小管系がSGLTの頂部細胞膜局在の維持に機能していることを示している.また,細胞極性は隣接する細胞との接触が引き金となって形成されるが,この細胞接触面にPIP3が一過的に出現することを見いだしている.また,免疫細胞の細胞極性形成過程におけるシグナル分子の動態もライブセルイメージングにより解析し,免疫シナプスにPKCやPIP3,DAGなどの様々なシグナル分子が集合する様子をとらえることに成功した.

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article (12 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] The Apical Localization of Sodium-Dependent Glucose Transporter SGLT1 is Maintained by Cholesterol and Microtubules.2006

    • Author(s)
      Takeshi Suzuki 他5名
    • Journal Title

      Acta Histochemica et Cytochemica 39

      Pages: 155-161

    • NAID

      110006203404

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Changes of aquaporin 5-distribution during release and reaccumulation of secretory granules in isoproterenol-treated mouse parotid gland.2006

    • Author(s)
      Toshiyuki Matsuzaki 他5名
    • Journal Title

      Journal of Electron Microscopy 55

      Pages: 183-189

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Localization of Golgi 58K protein (formiminotransferase cyclodeaminase) to the centrosome.2006

    • Author(s)
      Haruo Hagiwara 他5名
    • Journal Title

      Histochemistory and Cell Biology 126

      Pages: 251-259

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] デコンボリューション顕微鏡法.2006

    • Author(s)
      鈴木健史, 高田邦昭
    • Journal Title

      顕微鏡 41

      Pages: 120-123

    • NAID

      10018183215

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Localization of Golgi 58K protein (formiminotransferase cyclodeaminase) to the centrosome.2006

    • Author(s)
      Haruo Hagiwara et al.
    • Journal Title

      Hisochemstry and Cell Biology in press

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 共焦点顕微鏡活用法2005

    • Author(s)
      鈴木健史, 松崎利行, 高田邦昭
    • Journal Title

      Surgery Frontier 12(4)

      Pages: 82-85

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Differential regulation of AQP2 trafficking in endosomes by microtubules and actin filaments.2005

    • Author(s)
      Yuki Tajika et al.
    • Journal Title

      Histochem Cell Biol 124

      Pages: 1-12

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  • [Journal Article] Water channel aquaporin 1 (AQP1) is present in the perineurium and perichondrium.2005

    • Author(s)
      Toshiyuki Matsuzaki et al.
    • Journal Title

      Acta Histochem Cytochem 38

      Pages: 37-42

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Aquaporin water channel in the kidney.2005

    • Author(s)
      Kuniaki Takata et al.
    • Journal Title

      Acta Histochemica et Cytochemica 38

      Pages: 199-207

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Expression and immunolocalization of water channel aquaporins in the rat and mouse mammary gland2005

    • Author(s)
      Toshiyuki Matsuzaki et al.
    • Journal Title

      Hisochemstry and Cell Biology (印刷中)

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Molecular mechanisms and drug development in aquaporin water channel diseases : water channel aquaporin-2 of kidney collecting duct cells2004

    • Author(s)
      Kuniaki Takata et al.
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Science 96

      Pages: 255-259

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Aquaporin-2 is retrieved to the apical storage compartment via early endosomes and phosphatidylinositol 3-kinase-dependent pathway2004

    • Author(s)
      Yuki Tajika et al.
    • Journal Title

      Endocrinology 145

      Pages: 4375-4383

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      2004 Annual Research Report
  • [Book] 染色・バイオイメージング実験ハンドブック(羊土社)2006

    • Author(s)
      鈴木健史, 高田邦昭
    • Publisher
      ボケを除く処理-デコンボリューション顕微鏡法.
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      2006 Annual Research Report
  • [Book] ボケを除く処理-デコンボリューション顕微鏡法.(高田邦昭、川上速人、斎藤尚亮編),染色・バイオイメージング実験ハンドブック.2006

    • Author(s)
      鈴木健史, 高田邦昭
    • Publisher
      羊土社(印刷中)
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      2005 Annual Research Report
  • [Book] バイオイメージングがわかる,わかる実験医学シリーズ(画像処理,高松哲郎編)2005

    • Author(s)
      鈴木健史, 高田邦昭
    • Publisher
      羊土社(印刷中)
    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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