2012 Fiscal Year Annual Research Report
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23310087
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
諸根 信弘 京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 講師 (50399680)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
HEUSER John 京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 教授 (40571815)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 細胞膜 / カベオラ / 膜骨格 / クラスリン被覆ピット / 幹細胞 / 分化 / 電子顕微鏡法 |
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| Research Abstract |
最近、私たちは、細胞膜にあるカベオラの渦巻被覆構造形成について、Caveolin1だけでなくCavin1/PTRFが中心的な役割を果たすことを、急速凍結・免疫フリーズレプリカ電子顕微鏡法で観察することに成功した。細胞膜分化による細胞膜裏打ち構造群の構造変換及びその生理学的機能意義を理解するうえで重要である。これに関して、本年度は以下の研究をおこなった。
【１】Cavin1欠損細胞株がカベオラ特有の渦巻被覆構造のないバブル状陥入構造を形成することがわかった。併せて、この細胞にCavin1を発現させると、カベオラの渦巻被覆構造が復元することから、Cavin1がCaveolin1と同程度にカベオラ形成に必須であることを示すのに成功した。しかし、このカベオラ構造が幾分不完全な緩い渦巻きを形成することから、引き続き、第３の構成タンパク質について、免疫染色データの収集を急いでいる。
【２】Cavin1のタンパク質発現により、カベオラ構造の周囲をガードルすると同時にアクチン膜骨格と繋がる、半月状の特異構造が高頻度に生じることが観察された。このように、カベオラのクレセント構造を発見した。
【３】Cavin1の局在が平坦化したカベオラに比較的多いことから、Cavin1がエンドサイトーシスの抑制を促す役割を担うことが少しずつわかってきた。
【４】カベオラの構成タンパク質の局在をより詳細に把握するために、視認性の高い電顕観察用の構造プローブの開発に成功した。光変換型蛍光タンパク質Dendra2とCavin1の融合タンパク質が数ナノメートルの隆起構造として識別され、カベオラ表面でCavin1の位置を精確に観察できるようになった。現在、Dendra2融合タンパク質については、CLEM (Correlative Light Electron Microscopy)用プローブとしての可能性を検討中である。
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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
実績概要のように、カベオラの構造形成について、発見を含めた多くの新しい知見が得られている。本研究の目的である、細胞膜分化による細胞膜裏打ち構造群の構造変換及びその生理学的機能意義を理解するうえで重要であるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
当該年度までの急速凍結・免疫フリーズレプリカ電子顕微鏡法を基盤とする方策が、細胞膜裏打ち構造群の観察に有効であることが再確認されるため、基本路線は維持したい。細胞膜分化について総括するために、より多くの組織・細胞株に関するデータ収集を急いでいる。
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[Journal Article] A small molecule that promotes cardiac differentiation of human pluripotent stem cells under defined, cytokine- and xeno-free conditions2012
Author(s)
Minami I, Yamada K, Otsuji TG, Yamamoto T, Shen Y, Otsuka S, Kadota S, Morone N, Barve M, Asai Y, Tenkova-Heuser T, Heuser JE, Uesugi M, Aiba K, Nakatsuji N
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Journal Title
Cell Rep
Volume: 2(5)
Pages: 1448-60
DOI
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[Journal Article] Induced pluripotent stem cells from CINCA syndrome patients as a model for dissecting somatic mosaicism and drug discovery2012
Author(s)
Tanaka T, Takahashi K, Yamane M, Tomida S, Nakamura S, Oshima K, Niwa A, Nishikomori R, Kambe N, Hara H, Mitsuyama M, Morone N, Heuser JE, Yamamoto T, Watanabe A, Sato-Otsubo A, Ogawa S, Asaka I, Heike T, Yamanaka S, Nakahata T, Saito MK
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Journal Title
Blood
Volume: 120(6)
Pages: 1299-308
DOI
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