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2005 Fiscal Year Annual Research Report

インスリン分必顆粒輸送の可視化解析-貯蔵からFusionまで-

Research Project

Project/Area Number 16044240
Research InstitutionKyorin University

Principal Investigator

今泉 美佳  杏林大学, 医学部, 講師 (40201941)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 永松 信哉  杏林大学, 医学部, 教授 (80231489)
菊田 敏輝  杏林大学, 医学部, 助手 (80267468)
Keywords細胞・組織 / シグナル伝達 / 開口放出 / 細胞内輸送 / 細胞内輸送 / 糖尿病 / エバネッセント顕微鏡
Research Abstract

膵β細胞内insulin顆粒の貯蔵からフュージョンまでの細胞内トラフィックを詳細に研究する手法として,入射角可変式全反射顕微鏡(V-TIRFM)を新規開発し、分泌顆粒の時間空間的動態解析を行った(Proc.SPIE, 2006)。V-TIRFMは従来のTIRF顕微鏡とは異なりエバネッセント場を任意に調節することができるため、カバーガラス上の細胞の形質膜近傍から細胞質内部までの蛍光変化を任意の厚さで高空間分解能で観察可能な顕微鏡である。この新規開発したV-TIRFMを用いて、insulin-GFPを初代培養膵β細胞に発現させることで特異的に標識したinsulin顆粒の貯蔵からフュージョンまでの細胞内動態を観察し、単一顆粒レベルで画像解析した。β細胞内のインスリン顆粒の貯蔵状態を調べたところ,細胞には形質膜上にドッキングしている顆粒のプールと、形質膜より約500nm内部に存在する細胞質内顆粒プールの少なくとも2つの顆粒の貯蔵プールが存在していた。高グルコース刺激下での分泌第1相に相当する刺激後5分以内のinsulin分泌では、前者の形質膜上貯蔵プールよりの顆粒のフュージョンが選択的に観察された。一方,刺激後5分以降のinsulin分泌第2相では、後者の細胞質内貯蔵プールより形質膜に選択的に供給され、非常に短時間(<50ms)dockingした顆粒のフュージョンが観察された。なお、この細胞質内貯蔵プールは細胞骨格系蛋白質、とくにアクチンによって調節されており、その調節分子機構を現在検討している。このように新規V-TIRFMを用いて、2相性insulin分泌を担っている顆粒の細胞内貯蔵プール及びフュージョンまでの細胞内トラフィックの実態を初めて明らかにすることができた。

  • Research Products

    (6 results)

All 2006 2005

All Journal Article (5 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Intracellular dynamics observed by mode switching of microscope with a light incidence to the interface at alternate angles through the ultra high NA objective2006

    • Author(s)
      Wakazono Y, Sakurai T, Ohara-Imaizumi M, (他3名)
    • Journal Title

      Proc.SPIE 6088

      Pages: 449-454

  • [Journal Article] ELKS, a protein structurally related to the active zone- associated protein CAST, is expressed in pancreatic □ cells and functions in insulin exocytosis : Interaction of ELKS with exocytotic machinery analyzed by total internal reflection fluorescence microscopy.2005

    • Author(s)
      Ohara-Imaizumi M, (他9名) Nagamatsu S
    • Journal Title

      Mol.Biol.Cell 16

      Pages: 3289-3300

  • [Journal Article] インスリン開口放出のリアルタイム可視化技術2005

    • Author(s)
      今泉美佳, 永松信哉
    • Journal Title

      日本薬理学雑誌 126

      Pages: 399-405

  • [Journal Article] Renin-angiotensin system modulates oxidative stress-induced endothelial cell apoptosis in rats.2005

    • Author(s)
      Akishita M., Ohara-Imaizumi M., Nagamatsu S.(他9名)
    • Journal Title

      Hypertension 45

      Pages: 1188-1193

  • [Journal Article] Activators of AMP-activated protein kinase enhance GLUT4 translocation and its glucose transport activity in 3T3L1 adipocytes.2005

    • Author(s)
      Yamaguchi S., Ohara-Imaizumi M., Nagamatsu S.(他8名)
    • Journal Title

      Am J Physiol Endocrinol Metab. 289

      Pages: 3289-3300

  • [Book] 分子糖尿病学の進歩 基礎から臨床まで20062006

    • Author(s)
      今泉 美佳, 永松 信哉
    • Publisher
      金原出版(In press)

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Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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