2015 Fiscal Year Annual Research Report
単離骨格筋線維内における小胞輸送動態の超解像ナノ計測手法の確立
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26670099
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
神崎 展 東北大学, 医工学研究科, 准教授 (10272262)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 骨格筋 / イメージング / 細胞内小胞輸送系 / 量子ドット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，マウス骨格筋組織より単離した筋線維内における小胞輸送の動態を高精度にて定量評価できる超解像ナノ計測手法を確立することを目的とした。特に，生理的に重要な役割を果たすグルコーストランスポーター4（GLUT4）含有小胞の膜移行現象の観察系を中核に据えて，再循環エンドソーム（トランスフェリン受容体:TfRを指標）の輸送動態を同時に定量解析することを試みた．
遺伝子改変型myc-GLUT4を骨格筋特異的に発現するトランスジェニックマウスを作製し，その骨格筋繊維内のGLUT4を量子ドットにて標識/ナノ計測解析できる一連の手法を確立した．そして，インスリンや電気パルス誘導性筋収縮活動の刺激を与えた際のGLUT4輸送小胞の動態変化を世界で初めて単一分子レベルで定量理解することに成功した．さらに，異波長量子ドットにてTfRをGLUT4とともに同時に標識することにより，輸送特性を異にする2つの小胞輸送系の各々分子動態を定量的に比較解析することも可能にした．これらの研究により刺激応答性のGLUT4輸送系の賦活化機序について新たな視点から理解することができた．また，超解像顕微鏡（G-STEDとN-SIM）を駆使することにより，GLUT4とTfRに加え，T-tubuleの超微細構造の観察を組み合わせることにより分子動態生理データと超解像データの統合理解を行った．
よって，本研究の達成により，構造的にも機能的にも極めて複雑な骨格筋線維内の小胞輸送系研究に画期的な貢献をもたらす重要な成果を得ることができた．
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[Presentation] The Human Satellite Cells can Form the Myotube Even in the Atrophic Fatty Muscle of Rotator Cuff Tear2016
Author(s)
Koide M, Hagiwara Y, Ando A, Yabe Y, Kanazawa K, Sekiguchi T, Itaya N, Yoshida S, Itoi E, Kanzaki M, Hatakeyama H, Tsuchiya M
Organizer
The Orthopaedic Research Society 2016 Annual Meeting
Place of Presentation
Orlando, FL, USA
Year and Date
2016-03-05 – 2016-03-08
Int'l Joint Research
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