2019 Fiscal Year Research-status Report
細胞膜動態の高分解能計測によるエンドサイトーシス超初期過程の分子基盤の解明
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19K22506
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
大場 雄介 北海道大学, 医学研究院, 教授 (30333503)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Keywords | 細胞膜 / 高速分子間力顕微鏡 / 薄層遮光照明法 / correlative imaging |
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| Outline of Annual Research Achievements |
フェーズ1：頂端側細胞膜の物理的・光学的同時スキャン法の確立
高速原子間力顕微鏡（atomic force microscope, AFM）と薄層斜光照明法（highly inclined and laminated optical sheet, HILO）顕微鏡のハイブリッド顕微鏡をセットアップしている。HILO照明系は全反射顕微鏡の原理を応用したもので、AFM観察面である頂端側細胞膜の特異的励起による高いシグナルノイズ比の画像取得を実現することをめざしている。頂端側細胞膜特異的励起の精度と再現性を向上するために、入射光の制御を電気的かつコンピュータ制御で自動化した。さらにAFMを設置している既存の光学顕微鏡の限られたスペースに光学系を収めるために、光路長の大幅な短縮を行った。これにより、頂端側細胞膜の物理的・光学的同時走査を達成した。
フェーズ2：蛍光偏光による膜形態観察法の確立
細胞膜形態の光学的計測技術を確立するため、蛍光タンパク質の異方性を利用したバイオセンサーを開発した。蛍光タンパク質は励起光の偏光方向に応じて特異的に蛍光を発する性質を有している。したがって、蛍光タンパク質の発色団の向きと細胞膜の相対角度を一定に保つことで、細胞膜の動きを蛍光強度の変化として捉えることが可能になる。このように蛍光タンパク質の相対的向きを細胞膜に対して固定する手法を複数開発した。このバイオセンサーを発現する細胞を、偏光照明HILO顕微鏡とAFMの同時観察系を用いて次年度以降細胞膜動態のcorrelative imagingを行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
概ね調書あるいは交付申請書に記載した計画に添った進捗であるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は当初の計画通り、本年度開発した一連の観察系を持ちて細胞膜動態のcorrelative imagingを行い、その動作原理を理解する。
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[Journal Article] Calcium Wave Promotes Cell Extrusion2020
Author(s)
Takeuchi Y、Narumi R、Akiyama R、Vitiello E、Shirai T、Tanimura N、Kuromiya K、Ishikawa S、Kajita M、Tada M、Haraoka Y、Akieda Y、 Ishitani T、Fujioka Y、Ohba Y、Yamada S、Hosokawa Y、Toyama Y、Matsui T、Fujita Y
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Journal Title
Current Biology
Volume: 30
Pages: 670～681.e6
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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