2020 Fiscal Year Research-status Report
細胞質内分子流動に関わる内膜微小揺動の発生機序とその生理作用の解明
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17K07311
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| Research Institution | Fukushima Medical University |
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Principal Investigator |
和田 郁夫 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (40182969)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 小胞体 / 揺らぎ / 分子混雑度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで正確に測定できてなかった細胞内での混雑度の定量化を、リンカーをはさんで２つの蛍光蛋白を接続させた分子内の蛍光エネルギー共鳴転移(FRET)を適切な光学設定の元で蛍光寿命を測定することで行った。このFRETペアとしては調べた中ではminiSOG改良体とmCherryの直列二量体がもっとも高い感度が得られた。試験管内で調べると両分子間にフレキシブルな長いリンカーを挿入した場合と堅いヘリックスリンカーを用いた場合とではFRET効率に差が確認され、蛋白やficol等での分子混雑度を増す状態でのFRET効率が増加した。これを細胞内に導入した場合には細胞質においても高いFRET効率が観察されたが、高浸透圧によるさらなる増加は予想通りに確認された。このペアを用いてこれまで同定した小胞体の微小ゆらぎを止める処理を行ったところ、細胞質全体でのFRET効率にはほぼ変化は無かった。ただその条件下で培養を続けたところ、pixel-pixelでの蛍光寿命を調べるとその分布が広がる傾向は観察された。なお小胞体内の混雑度はこの方法では技術的に観測できない。このような方法によるこの現象の細胞質混雑度への影響について追加し、これまでの知見に加えてとりまとめている。
また、本研究で開発した各種の分子細胞生物学ツールを応用して、IV型プロコラーゲンの分泌系初期過程での輸送に関して研究を行い、これまでの知見とは異なり、ERGICを経由しない経路で運ばれることを報告した。さらに、これらのイメージングツールを卵の研究に応用して、卵表面においてＣＤ９がGPI蛋白の区画化に関わることを証明した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
今年度は特に研究本体外の状況による遅れもあったが、最大の目標であるこの現象を起こす分子の同定ができていないことにもよる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究によって見出した知見では、特定の分子の反応によって張力が発生して小胞体構造の微小ゆらぎが起きることが最も考えやすく、その分子の同定を進めてきた。しかし、これまでにその分子が見つからないことに加えて、部分的再構成の結果から、必ずしもこの現象が単一のミカエリスメンテン型の酵素反応の結果に寄るものではない可能性も否定できなくなってきた。この点について検討を進める必要が出てきている。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍による遅延。本年度は消耗品費ととりまとめに使用する予定。
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