Multicolor super-resolution mapping of endogenous proteins involved in receptor endocytosis

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K06168
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 44010:Cell biology-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Kiuchi Tai 京都大学, 医学研究科, 准教授 (70443984)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 超解像顕微鏡法 / エンドサイトーシス / EGF受容体 / クラスリン

Outline of Final Research Achievements

In clathrin-coated structures (CCSs), various proteins are localized for receptor endocytosis. Their localizations have been elucidated by immunoelectron microscopy and super-resolution microscopy, but they have not been compared in a single CCS. In this study, antiserum-derived probes, which associate and dissociate from the target, have been developed. These probes revealed the distribution of eight endogenous targets in a single CCS by multiplexed super-resolution microscopy. Notably, EGFR and Grb2 were colocalized in a special region within a CCS.

Free Research Field

細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

クラスリン依存性のエンドサイトーシスは、膜受容体の取り込みの主要経路である。クラスリン被覆部位に局在するタンパク質は、長年に渡って電子顕微鏡、蛍光ライブイメージング、超解像顕微鏡法といった方法で観察されてきた。本研究は、高密度・多重染色超解像顕微鏡法IRISによって、クラスリン被覆部位に局在するタンパク質間の共局在関係を初めて明らかにした。EGF受容体といった増殖因子受容体のエンドサイトーシスの破綻は、細胞のがん化と関連しており、本研究の成果は、この分子メカニズムの一端を明らかにしている。今後、IRISによって、このメカニズムの詳細の解明が期待できる。