ゴルジ装置の多様性と成熟過程：3D-SEM法による下垂体前葉形態ライブラリの構築
| Project/Area Number |
16K08458
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
General anatomy (including histology/embryology)
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| Research Institution | Asahikawa Medical College |
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Principal Investigator |
甲賀 大輔 旭川医科大学, 医学部, 准教授 (30467071)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | ゴルジ装置 / 下垂体前葉細胞 / SEM / 3D再構築 / 連続切片SEM法 / Array tomography / 免疫組織化学 / 下垂体 / 下垂体前葉 / 細胞微細形態 / 連続切片 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の研究では、平成29年度に引き続き、①成体ラット下垂体前葉ホルモン産生細胞におけるゴルジ装置の3D構造解析を行った：平成29年度では、走査電子顕微鏡(SEM)連続断層像観察・3D再構築法(連続切片SEM法)により下垂体前葉ホルモン産生細胞(GH,PRL,LH,TSH,ACTH細胞)のゴルジ装置の全体像を明らかにした。さらに本年度は、ゴルジ装置だけでなく、この小器官の形態形成に関係が深い中心小体の空間的局在も明らかにすることができた。
オスミウム浸軟法は、細胞内微細構造を再構築することなく直接SEM観察できるイメージング技法である。そこで、オスミウム浸軟法により各前葉細胞のゴルジ装置のシス・トランスの微細構造解析を行った。その結果、シスの微細構造は扁平な板状の膜に孔が開いた構造を呈しており、その特徴は各細胞に共通していることがわかった。一方、トランスの微細構造は、各ホルモン産生細胞によって多様で、空間的に複雑な構築を呈していた。さらに、各ホルモン産生細胞を正確に同定するため、オスミウム浸軟法と金コロイド標識法を組み合わせた新たな手法の開発も行った。今後は、この最新のイメージング技法も併用しながら、下垂体前葉ホルモン産生細胞の3D微細構造解析を進めていきたい。
さらに本年度は、②発生・成熟過程における下垂体前葉ホルモン産生細胞の形態的解析も進めた。樹脂に包埋した下垂体組織切片の連続切片を切削、SEMによる連続切片観察を行っており、順次再構築モデルを作製する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では、様々な走査電子顕微鏡の技術を駆使して、「ゴルジ装置の多様性と成熟過程」の解析を目的としている。そこで本年度では、昨年度に続き「成体ラット下垂体前葉ホルモン産生細胞のゴルジ装置の3D構造解析」について検討した。具体的には、オスミウム浸軟処理した下垂体組織の走査電子顕微鏡(SEM)解析により、各前葉細胞ゴルジ装置の3D微細構造を明らかにした。さらに、オスミウム浸軟法と金コロイド標識法を組み合わせた新たな手法の開発にも成功し、下垂体前葉各ホルモン産生細胞を正確に同定した上で、ゴルジ装置の構造解析が可能となった。連続切片3D再構築法による解析も進めており、ゴルジ装置の3D全体像だけに留まらず、中心小体との空間的配置関係も詳細に示すことができた。成体ラットの解析に関しては、計画以上の内容を行う事ができた。
「発生・成熟過程における下垂体前葉ホルモン産生細胞の解析」については、現在着手しているが、現状では計画よりも少し遅れが生じているため、早急に形態解析を進めていく予定である。今後は、連続切片SEM法だけに留まらず、オスミウム浸軟法による解析も行っていきたい。
以上の結果より、「発生・成熟過程における下垂体前葉ホルモン産生細胞の解析」については、少し遅れが生じているが、一方で、下垂体前葉細胞に最適なイメージング技法の開発に成功し、今後の下垂体組織における形態学的研究に大きな可能性を示すことができた。将来的には、これらの技術を用いた多角的な解析を展開していきたい。以上の事から、全体としてはおおむね順調に進展していると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は引き続き、「成体ラット下垂体前葉ホルモン産生細胞のゴルジ装置の3D構造解析」、「発生・成熟過程における下垂体前葉ホルモン産生細胞の解析」について、解析を進めていく予定である。これらの結果について、論文を作成・投稿する予定である。
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Report
(3 results)
Research Products
(34 results)
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[Journal Article] The integral function of the endocytic recycling compartment is regulated by RFFL-mediated ubiquitylation of Rab11 effectors.2019
Author(s)
Sakai R, Fukuda R, Unida S, Aki M, Ono Y, Endo A, Kusumi S, Koga D, Fukushima T, Komada M, Okiyoneda T
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Journal Title
Journal of Cell Science
Volume: 132
Pages: 228007-228007
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Impaired processing of prohormones in secretogranin III-null mice causes maladaptation to an inadequate diet and stress.2018
Author(s)
Maeda Y, Kudo S, Tsushima K, Sato E, Kubota C, Kayamori A, Bochimoto H, Koga D, Torii S, Gomi H, Watanabe T, Hosaka M
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Journal Title
Endocrinology
Volume: 159
Pages: 1213-1227
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Direct evidence for activated CD8+ T cell transmigration across portal vein endothelial cells in liver graft rejection2016
Author(s)
Kariya T, Ueta H, Xu XD, Koga D, Ezaki T, Yu E, Kusumi S, Kitazawa Y, Sawanobori Y, Ushiki T, Issekutz T, Matsuno K
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Journal Title
J Gastroenterol.
Volume: 51
Pages: 985-998
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Presentation] SEM試料作製法の基礎2017
Author(s)
甲賀大輔
Organizer
第73回日本顕微鏡学会学術講演会
Place of Presentation
札幌コンベンションセンター
Year and Date
2017-05-30
Related Report
Invited
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