2006 Fiscal Year Annual Research Report
ナノパーティクルを用いた高次機能性複合体の細胞内再構成とモデル細胞系への応用
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17076008
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
吉村 成弘 京都大学, 生命科学研究科, 助教授 (90346106)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
日詰 光治 京都大学, 生命科学研究科, 教務職員 (10378846)
竹安 邦夫 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (40135695)
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| Keywords | 再構成 / 核膜 / 原子間力顕微鏡 / レーザートラップ / カンチレバー修飾 / クロマチン |
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| Research Abstract |
本研究は、(i)多種多様なナノ・マイクロパーティクル、(ii)SPMやレーザートラップなどによる1分子操作技術、(iii)AFMや蛍光顕微鏡などの一分子観察技術、を組み合わせ、"高次機能性複合体"を細胞内において再構成し、それを定量的・時間的・空間的に厳密にコントロールしながら、その形成機構や細胞内での動態および物理化学的性質を測定することを目的とする。本年度に得られた成果は以下の通りである。
・直径数nmの蛍光ビーズにタンパク質を結合させ、マイクロインジェクションによりHeLa細胞に導入する技術を確立した。また、導入したビーズを光トラップで捕捉することにも成功した。
・アフリカツメガエルの卵抽出液を利用して、ビーズの周囲に核膜を再構成する技術を確立した。この核には、核ラミナや核膜孔複合体が存在し、輸送能を有することを確認した。
・核膜に存在する核膜孔複合体と輸送タンパク質であるインポーティンβとの相互作用を原子間力顕微鏡(AFM)を用いた1分子力測定により解析した。その結果、インポーティンβ内には複合体を構成するタンパク質に対する結合部位が2箇所存在し、それぞれことなる親和性を有していることが明らかになった。
・核膜内膜に存在するラミンB受容体(LBR)とクロマチンとの相互作用を、AFMを用いた1分子力計測で定量的に解析した。その結果、LBRは、裸のDNAやサンプルよりもクロマチンに高い親和性を示すことが明らかになった。
・AFMカンチレバーを化学修飾し、任意のタンパク質を任意の部位を介してカンチレバーに結合させる技術を確立した。このカンチレバーを用いて、「分子認識イメージング」を行い、染色体上での核内足場タンパク質であるSP120の局在を明らかにした。
・高速AFMを用いて、高熱菌分子シャペロンの構造変化とらえることに成功した。
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