2000 Fiscal Year Annual Research Report
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12480217
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
竹居 孝二 岡山大学, 医学部, 教授 (40322226)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡部 昌実 岡山大学, 医学部・附属病院, 医員
山田 浩司 岡山大学, 医学部, 助手 (80325092)
絹田 正裕 岡山大学, 医学部, 講師 (40135942)
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| Keywords | エンドサイトーシス / リポソーム / 神経 / 脳 / イノシトールリン脂質 / PIP_2 / 無細胞系 / 小胞 |
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| Research Abstract |
1 in vitro再構成系の確立
エンドサイトーシスの分子メカニズム解明のためには、エンドサイトーシスによる取り込み小胞の形成をin vitroで再現する実験系の確立が必要であると考えた。In vitroで人工脂質膜(リポソーム)を膜成分として脳細胞質と反応させることにより、大型(直径>1μm)のリポソームから直径100nm以下の小胞が多数形成される実験系を確立した。小胞形成にはATPとGTPが必要であった。さらに、形成された小胞の大きさ、数、相対的質量を動的光拡散測定装置を用いて測定することにより、小胞形成の定量化を可能とした。
2 in vitro実験系における膜脂質の機能、動態
膜脂質が小胞形成に及ぼす影響を調べるために、膜脂質組成の異なるリポソームを上記のin vitro実験系に用いて、形成される小胞の量を比較した。その結果、phosphatidylinositol-4.5-bisphosphate(PIP_2)量の増加により小胞形成が促進されることを見い出した。そこでPIP_2に注目し、その動態を調べた。放射性ラベルしたPIP_2を含有するリポソームを用いて小胞形成させた後、PIP_2を測定した結果、小胞形成にともなってPIP_2はphosphatidylinositol-4-phosphate(PIP)、さらにphosphatidylinositol(PI)に分解されることが明らかとなった。
3 培養細胞のエンドサイトーシスによる膜脂質の動態
上記in vitro実験系でみられた小胞形成にともなうPIP_2の分解が、細胞のエンドサイトーシスにおいて起こるか調べるため、PIP_2を代謝的に放射性ラベルした培養細胞(HeLa細胞)をエンドサイトーシス刺激した後、その動態を追跡した。その結果、同様にPIP2の分解がそれらの細胞においてみられた。
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[Publications] K.Takei: "Interactions of dynamin and amphiphysin with liposomes."Methods in Enzymology. 329. 478-486 (2001)
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[Publications] G.C.Ochoa: "A functional link between dynamin and the actin cytoskeleton at podosomes"J Cell Biology. 150. 377-389 (2000)
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[Publications] H Yamada: "Ca^<2+>-dependent exocytosis of L-glutamate by αTC6, mouse pancreatic αcells "Diabetes. (印刷中). (2000)
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[Publications] 山田浩司: "松果体におけるグルタミン酸を用いた細胞間情報伝達系;メラトニン合成の負の制御機構の発見"神経化学. 39. 32-40 (2000)
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[Publications] 山田浩司: "シナプスの可塑性とグルタミン酸受容体のクラスリン被覆小胞による細胞内への取り込み"化学と工業. 6月号(印刷中). (2001)
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[Publications] M Kinuta: "Vesicle formation and membrane lipid kinetics in model synaptic endocytosis using liposomes"Molecular Biology of the Cell. 11. 326a (2000)
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[Publications] Y Nemoto: "Synaptojanin 2B is andn endocytic protein in brain and testis."Molecular Biology of the Cell. 11. 277a (2000)
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[Publications] K Farsad : "Endophilin tubulates lipid bilayers alone and in co-assembly with dynamin"Molecular Biology of the Cell. 11. 278a (2000)
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[Publications] K Takei: "Kinetics of membrane lipids in endocytosis"Cell Structure and Function. 25・6. 439 (2000)
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[Publications] M Kinuta : "Kinetics of membrane lipids in model experiments for endocytosis by using by Liposomes"Cell Structure and Function. 25・6. 557 (2000)
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[Publications] P.De Camilli.: "Synapses"Johns Hopkins University Press. 45 (2000)
