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可視化基底膜をもちいた3次元構築による基底膜ダイナミクスの解析

Publicly Offered Research

Project AreaMutli-dimensional fluorescence live imaging of cellular function and molecular activity
Project/Area Number 25113722
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionNational Institute of Genetics

Principal Investigator

伊原 伸治  国立遺伝学研究所, 構造遺伝学研究センター, 助教 (70373272)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥10,660,000 (Direct Cost: ¥8,200,000、Indirect Cost: ¥2,460,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Keywords基底膜 / 可視化 / 蛍光タンパク質 / 線虫
Outline of Annual Research Achievements

基底膜は構造的な特徴から、細胞同士が無秩序に行き交うことを防ぐ障壁として作用する。可視化した基底膜を用いて三次元構築を行い、可視化を目安にして基底膜構造に異常を示す変異体を樹立した。さらに光転換型の蛍光物質DendraとDronpaを用いて基底膜の可視化を行い、基底膜動態の解析をおこなった。
(1)基底膜の構造を制御する分子メカニズム
これまでに基底膜の主要構成蛋白質(emb-9 : IV型コラーゲン)が異常に蓄積するmde(More Deposition of Emb-9)変異体を樹立した。蓄積したタンパク質を電子顕微鏡で観察した結果、小胞体に蓄積していることがわかった。変異遺伝子を同定したところ、GPIアンカーの修飾に関わるpigN遺伝子の変異である事が明らかになった。pigN遺伝子は、GPIアンカーの基本骨格のマンノースにエタノールアミンを転移する働きをもつが、生化学的、遺伝学的手法を用いて解析した結果、GPI-アンカーの修飾とは異なる機能を持っていることが明らかになり、分泌タンパク質の制御に関する新たな機構を見出すことができた。また哺乳類培養細胞を用いた解析により、同様の分子機構が保存されていることを明らかにした。残りの変異体については、変異遺伝子を順次同定後、学術的に重要な遺伝子(例えば遺伝病の原因遺伝子等)から、論文投稿を行う。
(2)基底膜の可視化について
基底膜の腫瘍構成成分である(emb-9:IV型コラーゲン)を多色の蛍光タンパク質、さらに光転換型の蛍光タンパク質のコドンを線虫で発現させるために改変を行い、それぞれの蛍光タンパク質で可視化に成功した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2014 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] In Situ Imaging in C. elegans Reveals Developmental Regulation of Microtubule Dynamics2014

    • Author(s)
      Lacroix B, Bourdages KG, Dorn JF, Ihara S, Sherwood DR, Maddox PS, Maddox AS Dev.
    • Journal Title

      cell

      Volume: 29 Issue: 2 Pages: 203-216

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2014.03.007

    • URL

      http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1534580714001592

    • Related Report
      2014 Annual Research Report 2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The novel secreted factor MIG-18 acts with MIG-17/ADAMTS to control cell migration in Caenorhabditis elegans.2014

    • Author(s)
      Kim H-S, Kitano Y, Mori M, Takano T, Harbaugh TE, Mizutani K, Yanagimoto H, Miwa S, Ihara S, Kubota Y, Shibata Y, Ikenishi K, Garriga G and Nishiwaki K.
    • Journal Title

      Genetics

      Volume: 196(2) Issue: 2 Pages: 471-479

    • DOI

      10.1534/genetics.113.157685

    • URL

      http://www.genetics.org/content/196/2/471.long

    • Related Report
      2014 Annual Research Report 2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 線虫における細胞移動・浸潤の制御機構2013

    • Author(s)
      伊原伸治
    • Journal Title

      生化学

      Volume: 85 Pages: 972-984

    • NAID

      40019893897

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] GPIアンカー修飾酵素は基底膜動態を制御する2014

    • Author(s)
      伊原伸治, 中山創平、吉田直樹、澤斉
    • Organizer
      第33回日本糖質学会
    • Place of Presentation
      名古屋大学豊田講堂(名古屋市)
    • Year and Date
      2014-08-10 – 2014-08-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 線虫における基底膜動態の維持に関わる糖脂質GPIの役割2014

    • Author(s)
      伊原伸治, 中山創平、吉田直樹、澤斉
    • Organizer
      第66回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      奈良県新公会堂東大寺総合文化センター(奈良市)
    • Year and Date
      2014-06-11 – 2014-06-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 遺伝学的スクリーニングによって明らかとなった糖鎖による恒常性維持機能2013

    • Author(s)
      伊原伸治
    • Organizer
      第32回 糖質学会
    • Place of Presentation
      大阪国際交流センター
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of Heparan Sulfate function during anchor cell invasion in C. elegans2013

    • Author(s)
      Shinji Ihara, David, R. Sherwood and Sawa Hitoshi
    • Organizer
      第46回 日本発生生物学会
    • Place of Presentation
      松江くにびきメッセ
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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