Molecular structure mechanism of caveolae membrane coats

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26286027
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 諸根 信弘 京都大学, 物質~細胞統合システム拠点, 教授 (50399680)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 1分子科学 / 細胞膜 / カベオラ / エンドサイトーシス

Outline of Annual Research Achievements

前年度までの研究結果の再現性について、新しい別法も含めて検証した。Caveolin-1がカベオラ構成タンパク質であることは９０年代より周知の事実である。本研究では、それ以外のタンパク質の寄与に注目して、研究を推進してきた。

通常の免疫金コロイド染色に加えて、カベオラを構成すると予想される新規タンパク質のノックダウン（ノックアウト）系、該当タンパク質の過剰発現系、膜コレステロールの枯渇系等々の構築を再度試み、実験観察に導入した。カベオラ表面被覆構造を構成するフィラメント構造の分子構築ついては、Cavin-1/PTRF (Polymerase I and transcript release factor)と細胞膜中のcholesterolの影響が強いことが改めて確認された。一方で、カベオラ構造の周辺部にみられる、（渦巻き構造とは別の）半月状の特殊フィラメント構造については、ATPase EHD-2 (EH-domain containing 2)分子による構築が主成分である可能性が高いと考えられた。

超解像顕微鏡法においても、フリーズレプリカ電子顕微鏡法によるカベオラ像と相補的にリンクする結果が得られた。カベオラ構造と分子構築の相関について、超解像によるアプローチの有効性が示された。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Hybrid Cellular Metabolism Coordinated by Zic3 and Esrrb Synergistically Enhances Induction of Naive Pluripotency (2017)
  • Author(s): Sone M, Morone N, Nakamura T, Tanaka A, Okita K, Woltjen K, Nakagawa M, Heuser J, Yamada Y, Yamanaka S, Yamamoto T.
  • Journal Title: Cell Metabolism Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1016/j.cmet.2017.04.017
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The modeling of Alzheimer's disease by the overexpression of mutant Presenilin 1 in human embryonic stem cells. (2016)
  • Author(s): Honda M, Minami I, Tooi N, Morone N, Nishioka H, Uemura K, Kinoshita A, Heuser JE, Nakatsuji N, Aiba K.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. Volume: 469 Pages: 587-92
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.12.025.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Confined diffusion of transmembrane proteins and lipids induced by the same actin meshwork lining the plasma membrane. (2016)
  • Author(s): Fujiwara TK, Iwasawa K, Kalay Z, Tsunoyama TA, Watanabe Y, Umemura YM, Murakoshi H, Suzuki KG, Nemoto YL, Morone N, Kusumi A.
  • Journal Title: Mol Biol Cell. Volume: 27 Pages: 1101-19
  • DOI: 10.1091/mbc.E15-04-0186.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Polymer-coated pH-responsive high-density lipoproteins. (2016)
  • Author(s): Kim H, Okamoto H, Felber AE, Polomska A, Morone N, Heuser JE, Leroux JC, Murakami T. Polymer-coated pH-responsive high-density lipoproteins.
  • Journal Title: J Control Release. Volume: 228 Pages: 132-40
  • DOI: 10.1016/j.jconrel.2016.03.005.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Metabolic reprogramming during neuronal differentiation. (2016)
  • Author(s): Agostini M, Romeo F, Inoue S, Niklison-Chirou MV, Elia AJ, Dinsdale D, Morone N, Knight RA, Mak TW, Melino G.
  • Journal Title: Cell Death Differ. Volume: 23 Pages: 1502-14
  • DOI: 10.1038/cdd.2016.36.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 細胞やタンパク質分子複合体の無氷晶凍結に必要な基礎原理と方法論 (2016)
  • Author(s): 諸根信弘
  • Organizer: 日本顕微鏡学会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター
  • Year and Date: 2016-06-14 – 2016-06-16
  • Invited