• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

数理解析を目指した超解像顕微鏡によるシグナル伝達タンパク質の実濃度測定

Publicly Offered Research

Project AreaIntegrative understanding of biological signaling networks based on mathematical science
Project/Area Number 17H06006
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

末次 志郎  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (70345031)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥11,440,000 (Direct Cost: ¥8,800,000、Indirect Cost: ¥2,640,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Keywords細胞生物学 / 生物物理学 / シグナル伝達
Outline of Annual Research Achievements

1. 蛍光改変タンパク質の評価
mEOS4bは、固定耐性を持つ優れた蛍光タンパク質であるが、他に固定耐性を持つ蛍光タンパク質は知られていない。mEOS4bは緑から赤に光変換されることで、超解像解析を実現している。そこで、多色観察を目的として、緑を消光したのちに緑で点滅する蛍光タンパク質をmEOS4bの改変により作成した。30年度は、mEOS4bの改変タンパク質の評価を行い、点滅能を評価し実際の超解像観察を行った。具体的には、mEOS4b改変タンパク質とのクラスリン軽鎖や中間系繊維との融合タンパク質を細胞に発現させ、mEOS4bのように緑から赤への光変換ではなく、緑の明滅により、mEOS4bと同様に使用可能かどうかを検証した。その結果、緑の明滅はmEOS4bと同程度の分解能を持つことを見出した。
2. 蛍光タンパク質の結晶中の濃度測定
本研究では 、mEOS4bなどの蛍光タンパク質のPALM法超解像観察のコントロールとして、mEOS4bなどとBARタンパク質の融合タンパク質、あるいはmEOS4b単体の結晶を作出する。タンパク質結晶は通常の構造解析と同じく、様々な結晶化条件をスクリーニングして得る。前年度までに、結晶化条件の改善を試みていたので、30年度はさらに結晶の効率的な作成を試みたところ、微結晶を多数見いだすことができた。また結晶の超解像解析を行い、観察されたシグナルと、理論濃度を比較し、観察率を見積もった。
3. BARドメインタンパク質の濃度測定
前年度に確立したデータを解析することで、試験管内の再構成膜に結合したBARタンパク質および結晶中のタンパク質の整列状況から推定したモデルを比較し、モデルフィッティングにより、BARタンパク質の整列度合いを見積もった。その結果、結晶中の整列状況のみが観察データと適合することがわかった。この結果、BARタンパク質の濃度は、モデルから予想される通りの高濃度で細胞内においても存在していることがわかった。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 4 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] MRC(英国)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] University of Helsinki(フィンランド)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Journal Article] PtdIns3P phosphatases MTMR3 and MTMR4 negatively regulate innate immune responses to DNA through modulating STING trafficking2019

    • Author(s)
      Putri DDP, Kawasaki T, Murase M, Sueyoshi T, Deguchi T, Ori D, Suetsugu S, Kawai T.
    • Journal Title

      J Biol Chem

      Volume: - Issue: 21 Pages: 8412-8423

    • DOI

      10.1074/jbc.ra118.005731

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 特集 生体膜のバイオロジー Ⅱ.構造 BARドメインタンパク質と細胞骨格による細胞膜の構造構築2018

    • Author(s)
      西村 珠子, 末次 志郎
    • Journal Title

      生体の科学

      Volume: 69 Issue: 3 Pages: 203-207

    • DOI

      10.11477/mf.2425200794

    • ISSN
      0370-9531, 1883-5503
    • Year and Date
      2018-06-15
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] リポクオリティの違いを生み出し識別する機構 6.生体膜のリポクオリティとタンパク質ドメインによる認識2018

    • Author(s)
      北又学、木田和輝、末次 志郎
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 36 Pages: 1659-1666

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Membrane re-modelling by BAR domain superfamily proteins via molecular and non-molecular factors.2018

    • Author(s)
      Tamako Nishimura, Nobuhiro Morone and Shiro Suetsugu
    • Journal Title

      Biochemical Society Transactions

      Volume: 46 Issue: 2 Pages: 379-389

    • DOI

      10.1042/bst20170322

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Measurement of caveolin-1 densities in the cell membrane for quantification of caveolar deformation after exposure to hypotonic membrane tension.2017

    • Author(s)
      Tachikawa M, Morone N, Senju Y, Sugiura T, Hanawa-Suetsugu K, Mochizuki A, Suetsugu S.
    • Journal Title

      Sci Rep.

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 1-14

    • DOI

      10.1038/s41598-017-08259-5

    • NAID

      120006818692

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Salt Bridge Formation between the I-BAR Domain and Lipids Increases Lipid Density and Membrane Curvature.2017

    • Author(s)
      Takemura K, Hanawa-Suetsugu K, Suetsugu S, Kitao A.
    • Journal Title

      Sci Rep.

      Volume: 28 Issue: 1 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1038/s41598-017-06334-5

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] PACSIN2 accelerates nephrin trafficking and is up-regulated in diabetic kidney disease.2017

    • Author(s)
      Dumont V、 Tolvanen TA、 Kuusela S、 Wang H、 Nyman TA、 Lindfors S、 Tienari J、 Nisen H、 Suetsugu S、 Plomann M、 Kawachi H、 Lehtonen S
    • Journal Title

      FASEB J.

      Volume: 31 Issue: 9 Pages: 3978-3990

    • DOI

      10.1096/fj.201601265r

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] F-BARタンパク質GAS7の細胞内高次構造形成,2018

    • Author(s)
      Maisrah Ab Fatah、塙 京子、末次 志郎
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞膜の陥入構造と突起構造の共通性について2018

    • Author(s)
      末次 志郎
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Measurement of caveolin-1 densities in the cell membrane for quantification of caveolar deformation after exposure to hypotonic membrane tension.2018

    • Author(s)
      Masashi Tachikawa、 Shiro Suetsugu
    • Organizer
      第70回日本細胞生物学会 第51回日本発生生物学会合同大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] The assembly of GAS7 in cells and in vitro2018

    • Author(s)
      M.Ab Fatah、Hanawa Kyoko、Shiro Suetsugu
    • Organizer
      ASCB | EMBO Meeting
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] I-BARドメインタンパク質IRTKSの細胞間接着における役割2018

    • Author(s)
      西村 珠子、末次 志郎
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Membrane vesiculation by ANKHD1 protein regulates enlargement of the early endosome.2018

    • Author(s)
      Manabu Kitamata、Hanawa Kyoko、Kohei Maruyama、Shiro Suetsugu
    • Organizer
      第70回日本細胞生物学会 第51回日本発生生物学会合同大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 固定耐性を持つ点滅蛍光タンパク質の開発の試み2018

    • Author(s)
      大菅 光雄、西村 珠子、末次 志郎
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] BARドメインタンパク質の超解像解析2017

    • Author(s)
      末次 志郎
    • Organizer
      第40回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] The spatial distribution of the BAR domain proteins on the membrane2017

    • Author(s)
      末次 志郎
    • Organizer
      第55回日本生物物理学会年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] BARドメインとリポクオリティによる細胞膜の形態制御2017

    • Author(s)
      末次 志郎
    • Organizer
      第69回日本細胞生物学会大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Measurement of caveolin-1 densities in the cell membrane for quantification of caveolar deformation after exposure to hypotonic membrane tension.2017

    • Author(s)
      Shiro Suetsugu、Nobuhiro Morone、Masashi Tachikawa
    • Organizer
      ASCB | EMBO Meeting Minisymposium
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2022-02-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi