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2013 Fiscal Year Annual Research Report

高精度ナノ計測により理解・予測するインスリン抵抗性の分子・構造基盤

Research Project

Project/Area Number 25713010
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

畠山 裕康  東北大学, 医工学研究科, 助教 (00619067)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords糖輸送体
Research Abstract

研究開始時点までに、インスリン応答性糖輸送体であるGLUT4の生きた細胞内における一分子動態を高精度にナノ計測できる系を用いることにより、2型糖尿病に特徴的なインスリン抵抗性の発症機序として、これまでよく知られていた「インスリンシグナル伝達系の減弱」に加えて、「GLUT4自体のソーティング障害」が重要であることを見出すとともに、その過程へのsortilin(Vps10pファミリーソーティングレセプター)の関与およびGLUT4輸送システムにおける機能を見出していた。本研究では、この過程の分子・構造基盤のより詳細な解明を目指す。
研究開始初年度である本年度は、本研究を遂行するために必須となる多色同時観察を容易に可能とする観察システムを新たに構築し、その精度を検証した。その過程においていくつかの問題点が浮上してきたが、それらを順次解決していくことにより、現在までに以前の観察システムより容易かつ高い精度でのGLUT4一分子動態の観察を達成している。また、当初の目論見通り多色同時観察が以前と比較して格段に容易となった。このような観察システムの確立は、上記研究目的を達成するために必須である。現在、このシステムを用いたGLUT4一分子動態の高精度計測を進めるとともに、現在は解析に時間を要し、また総体的評価が困難であるGLUT4一分子動態の定量評価について、より簡便で俯瞰的なものへと改善する新規手法の確立に向けた検討を進行中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

交付申請書に本年度遂行予定と記載した事項についてはほぼ達成した。

Strategy for Future Research Activity

本年度構築した観察システムを駆使し、研究計画書記載の研究計画に則って本研究課題を遂行する。また、様々な新しい技術を取り入れることにより、本観察手法のさらなる高精度化を目指したい。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

計測システムの構築に際し、適宜様々な試行錯誤を繰り返した結果、新規に購入する必要のある物品が生じたが、年度内の納入が間に合わず、本年度中に購入することが不可能であった。
上記計測システム構築に必要な光学機器を購入する。

  • Research Products

    (9 results)

All 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Single quantum dot tracking reveals that an individual multivalent HIV-1 Tat protein transduction domain can activate machinery for lateral transport and endocytosis.2013

    • Author(s)
      Suzuki Y, Roy CN, Promjunyakul W, Hatakeyama H, Gonda K, Imamura J, Vasudevanpillai B, Ohuchi N, Kanzaki M, Higuchi H, Kaku M
    • Journal Title

      Mol Cell Biol

      Volume: 33 Pages: 3036-3049

    • DOI

      10.1128/MCB.01717-12

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of dual-color simultaneous single molecule imaging system for analyzing multiple intracellular trafficking activities.2013

    • Author(s)
      Hatakeyama H, Kanzaki M
    • Journal Title

      Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc.

      Volume: 2013 Pages: 1418-1421

    • DOI

      10.1109/EMBC.2013.6609776

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Intracellular trafficking nanometry for quantifying GLUT4 translocation2013

    • Author(s)
      Hatakeyama H, Kanzaki M
    • Organizer
      FASEB Science Research Conference "Glucose transport: Gateway for metabolic systems biology"
    • Place of Presentation
      Snowmass Village, CO, USA
    • Year and Date
      20130714-20130718
  • [Presentation] Tbc1d1が示すインスリン不応性およびインスリン応答性GLUT4輸送制御とその遷移による「インスリン応答性獲得」の分子基盤

    • Author(s)
      畠山 裕康、神崎 展
    • Organizer
      第56回日本糖尿病学会年次学術集会
    • Place of Presentation
      熊本
  • [Presentation] Molecular basis of Tbc1d1 for acquiring temporal insulin-responsive ability triggering GLUT4 translocation

    • Author(s)
      Hatakeyama H, Kanzaki M
    • Organizer
      American Diabetes Association's 73rd Scientific Session
    • Place of Presentation
      Chicago, IL, USA
  • [Presentation] Development of dual-color simultaneous single molecule imaging system for analyzing multiple intracellular trafficking activities.

    • Author(s)
      Hatakeyama H, Kanzaki M
    • Organizer
      35th Annual International Conference of IEEE Eng Med Biol Soc
    • Place of Presentation
      Osaka, Japan
  • [Presentation] 分子動態に基づく細胞内輸送システムの定量解析

    • Author(s)
      畠山 裕康
    • Organizer
      北海道大学電子科学研究所 第2回蛍光ミニシンポジウム
    • Place of Presentation
      札幌
    • Invited
  • [Presentation] Comprehensive viewing of intracellular trafficking activities based on single molecule imaging

    • Author(s)
      Hatakeyama H, Kanzaki M
    • Organizer
      American Society for Cell Biology 2013 Annual Meeting
    • Place of Presentation
      New Orleans, LA, USA
  • [Presentation] Establishment of intracellular trafficking nanometry in single isolated myofibers.

    • Author(s)
      Kaita S, Shinagawa R, Hatakeyama H, Kanzaki M
    • Organizer
      American Society for Cell Biology 2013 Annual Meeting
    • Place of Presentation
      New Orleans, LA, USA

URL: 

Published: 2015-05-28  

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