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1分子計測による小胞体内動的構造の解析

Research Project

Project/Area Number 17028045
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionFukushima Medical University

Principal Investigator

和田 郁夫  福島県立医科大学, 医学部, 教授 (40182969)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 橋本 仁志  福島県立医科大学, 医学部, 助手 (50372826)
Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥6,200,000 (Direct Cost: ¥6,200,000)
Fiscal Year 2006: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2005: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Keywords小胞体 / 蛍光相関分光法 / 全反射顕微鏡 / 糖タンパク質 / 1分子観察 / 1分子計測 / siRNA / 品質管理
Research Abstract

分泌系における新生タンパク質の動きの制御を理解するために、生細胞での内腔での1分子観察を検討した。これまでも、蛍光相関分光法(FCS)による解析は行ってきたが、FCSでは基本的に既存のモデルへのfittingによる解析であり、個々の分子の動き自体は知ることができない。小胞体は細胞膜と結合したオルガネラなので、エバネッセント照明を用いる全反射顕微鏡による1分子観察が可能と考えて、観測を行った。その結果、生存時間の短い輝点が観測され、個々の輝点は、FCSで予測される拡散係数で変位することがわかった。生存時間も変位と相関するはずなので、これを一次元ブラウン運動と見なし、first passage time解析を行うと、この次元における拡散係数を得ることができ、この2次元とz軸方向の拡散係数を用いることで、小胞体内腔での個々の分子の動きについて解析することが可能となった。
これらの手法を用いて、カーゴ蛋白の軌跡を解析したところ、N型糖鎖を持つ場合には、顕著な一時的な拘束が起こり、これは膜表面へのごく短時間の結合によることが示された。これは、フォールディングには依存せず、カルネキシンとは関係しない。現時点では、この受容体は明らかではないが、分泌タンパク質のうちの9割以上を占める糖タンパク質の分子間衝突の制御に関与する可能性が考えれる。
これまで仮定されてきたように、多くの小胞体内カーゴ分子の変位は、ブラウン運動の特性を示した。しかし、一部は、flowの特性や、confined movementの特徴を持ち、その割合は分子の成熟化との関連において変化することが明らかにされた。このような研究により、これらの動きと、分子運命の関連、及び制御機構について研究を進めることが可能となった。

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2007 2006 2005

All Journal Article (9 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Meltrin beta/ADAM19 Mediates Ectodomain Shedding of Neuregulin beta1 in the Golgi Apparatus : Fluorescence Correlation Spectroscopic Observation of the Dynamics of Ectodomain Shedding in Living Cells.2007

    • Author(s)
      Tomoichi Yokozeki
    • Journal Title

      Genes to Cells 12・3

      Pages: 329-343

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] EDEM3, a soluble EDEM homolog, enhances glycoprotein ERAD and mannose trimming.2006

    • Author(s)
      Kazuyoshi Hirao
    • Journal Title

      J Biol Chem 281・14

      Pages: 9650-9658

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] EDEM accelerates ERAD by preventing aberrant dimer formation of misfolded alphal-antitrypsin2006

    • Author(s)
      Nobuko Hosokawa
    • Journal Title

      Genes to Cells 11・5

      Pages: 465-476

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Involvement of Syntaxin 18, an Endoplasmic Reticulum (ER)-localized SNARE Protein, in ER-mediated Phagocytosis.2006

    • Author(s)
      Kiyotaka Hatsuzawa
    • Journal Title

      Mol Biol Cell 17・9

      Pages: 3964-3977

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Involvement of a novel Q-SNARE, D12, in quality control of endomembrane system.2006

    • Author(s)
      Joo A et al.
    • Journal Title

      J Biol Chem 281・14

      Pages: 9650-9658

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] EDEM3, a soluble EDEM homolog, enhances glycoprotein ERAD an mannose trimming2006

    • Author(s)
      Hosokawa N et al.
    • Journal Title

      J Biol Chem 281・7

      Pages: 4495-4506

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] CK2 phosphorylation of eukaryotic translation initiation factor 5 potentiates cell cycle progression2005

    • Author(s)
      Honma M et al.
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci U S A 102・43

      Pages: 15688-15693

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Human M-Ficolin Is a Secretory Protein that Activates the Lectin Complement Pathway2005

    • Author(s)
      Y Liu et al.
    • Journal Title

      J Immunol 175・5

      Pages: 3150-3156

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Uninephrectomy induces progressive glomerulosclerosis and apoptosis in anti-Thy1 glomerulonephritis2005

    • Author(s)
      Sakai N et al.
    • Journal Title

      Pathol Int 55・1

      Pages: 19-25

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Book] バイオイメージングがわかる2005

    • Author(s)
      和田郁夫, 長屋寿雄, 田村拓
    • Total Pages
      14
    • Publisher
      FCSとFRAPによる細胞内分子の拡散、結合解析
    • Related Report
      2005 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2018-03-28  

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