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2019 Fiscal Year Research-status Report

Investigation of the mechanism of contractile ring formation by single molecule fluorescence polarization imaging

Research Project

Project/Area Number 18K06819
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

佐藤 啓介  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (60644044)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 寺田 純雄  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (00262022)
川岸 将彦  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (60323606)
齊藤 健太  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (60374659)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsアクチン / 蛍光偏光
Outline of Annual Research Achievements

①II型ミオシンに対する蛍光偏光プローブの評価:前年度に作製したII型ミオシン蛍光偏光プローブを、哺乳類細胞に安定発現させるためのコンストラクトを作製し、それを使ってブタ腎尿細管上皮由来細胞株で安定発現細胞株を作製した。プローブは緑色蛍光と赤色蛍光の二種類を作製し、評価したが、赤色蛍光偏光プローブの性能が緑色蛍光のものに比べて低かった。開発済みのアクチン蛍光偏光プローブは緑色蛍光であるため、アクチンとⅡ型ミオシンの同時蛍光偏光イメージングのために、II型ミオシン赤色蛍光偏光プローブの性能改善、もしくは赤色蛍光のアクチン蛍光偏光プローブの作製が必要であることが明らかとなった。
②II型ミオシンに対する赤色蛍光偏光プローブの性能改善、赤色蛍光のアクチン蛍光偏光プローブの作製:①に述べた状況に対応するため、II型ミオシン赤色蛍光偏光プローブの性能改善、およびアクチン赤色蛍光偏光プローブの新規作製を同時進行で行った。新たな赤色蛍光タンパク質の使用により、両者ともに、少なくともアンサンブルでは良好な蛍光偏光プローブとしての性能を示すものを作製することができた。次年度に一分子レベルでの性能評価を予定している。
③分裂酵母でのアクチン蛍光偏光プローブ発現の検討:前年度に、nmt1プロモーターによる発現誘導により適切なプローブ発現条件を見出すことに成功していたが、共同研究先で同様に実験したところ、培養装置の違いなどから、申請者の研究室での発現誘導を再現することが困難であった。再現の容易な発現系の構築が必要と考えられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

II型ミオシンに対する赤色蛍光偏光プローブの性能が想定より低かったため、それに対応する必要が生じた。結果的に性能の良い代替プローブを作製することができたため、蛍光偏光観測実験については影響を最小限にとどめることができ、当初の計画通りに実験を進める予定である。一方で生化学実験については、今年度に行う予定だった実験に着手できず、次年度に行うことになった。また、分裂酵母での発現系についても再検討が必要であると判明し、これについても次年度に行うことになった。

Strategy for Future Research Activity

哺乳類細胞におけるアクチンとⅡ型ミオシンの同時蛍光偏光イメージングについては、新たに作製したプローブを用いて当初の計画通り進める。分裂酵母についても、発現系を確立したのち、当初の計画通り蛍光偏光イメージングを行う。生化学実験については、改変型BioID酵素を使ったスクリーニングの条件検討を進め、適切な条件が定まり次第、スクリーニングを開始する。

Causes of Carryover

COVID-19の影響により、発表予定だった学会が誌上開催となり、その目的で計上していた旅費が不要になったため。進行が遅れている実験計画を加速させるための用途に切り替えて対応する予定である。

  • Research Products

    (7 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Marine Biological Laboratory(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Marine Biological Laboratory
  • [Journal Article] Genetically encoded orientation probes for F-actin for fluorescence polarization microscopy2019

    • Author(s)
      Nori Nakai, Keisuke Sato, Tomomi Tani, Kenta Saito, Fumiya Sato, Sumio Terada
    • Journal Title

      Microscopy

      Volume: 68 Pages: 359, 368

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfz022

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 新規ユニバーサル蛍光偏光プローブPOLArISの開発2020

    • Author(s)
      佐藤啓介, 杉崎綾奈, 齊藤健太, MEHTA Shalin, 白水美香子, 谷知己, 寺田純雄
    • Organizer
      第125回 日本解剖学会総会・全国学術集会(誌上開催)
  • [Presentation] 蛍光偏光ライブイメージングによるヒトデ卵の初期発生におけるアクチン動態の解析2020

    • Author(s)
      杉崎綾奈, 佐藤啓介, 千葉和義, 川岸将彦, 寺田純雄
    • Organizer
      第125回 日本解剖学会総会・全国学術集会(誌上開催)
  • [Presentation] 蛍光偏光ライブイメージングのためのプローブPOLArISの汎用性拡張の試み2020

    • Author(s)
      中井紀, 佐藤啓介, 杉崎綾奈, 永嶋一貴, 齊藤健太, 川岸将彦, 谷知己, 寺田純雄
    • Organizer
      第125回 日本解剖学会総会・全国学術集会(誌上開催)
  • [Presentation] GFP-based F-actin Orientation Probes for Fluorescence Polarization Microscopy and Speckle F-actin Orientation Imaginag in Living Cells.2019

    • Author(s)
      N.Nakai, K.Sato, T.Tani, K.Saito, F.Sato, S.Terada.
    • Organizer
      2019 Annual meeting of The American Society for Cell Biology
    • Int'l Joint Research
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 抗原結合タンパク質と蛍光タンパク質または蛍光標識 されるタグタンパク質との融合タンパク質2020

    • Inventor(s)
      寺田純雄, 佐藤啓介, 中井紀, 齊藤健太, 川岸将彦
    • Industrial Property Rights Holder
      東京医科歯科大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2020/ 7568
    • Overseas

URL: 

Published: 2022-12-28  

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