2018 Fiscal Year Annual Research Report
新規リシール細胞技術を用いた複数タンパク質・膜不透過性中分子の細胞内導入法の開発
Publicly Offered Research
| Project Area | Novel measurement techniques for visualizing 'live' protein molecules at work |
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| Project/Area Number |
17H05870
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
村田 昌之 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (50212254)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | セミインタクト細胞リシール法 / 中分子導入法 / 病態モデル細胞 / 細胞内操作技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
われわれは、細胞膜を透過性にして細胞質交換を可能にした「セミインタクト細胞リシール技術」を開発し、細胞内への生体物質導入法や導入した物質の様々な細胞内生命現象への影響などを光学顕微鏡下で可視化解析するマルチスケール解析を中心とした様々な解析システムを構築している。この細胞内操作技術は、多種類のタンパク質成分や膜不透過性の(天然)化合物・低分子化合物・中分子(特殊機能ペプチドや機能性核酸など)を、同時に定量的に細胞内に導入することが可能であり、かつオルガネラや細胞骨格の構造とトポロジーが保持されているため、導入されたタンパク質（群）の様々な動的平衡状態を「真の細胞環境内に近い状態で」計測できる。今年度は、研究計画に沿って、2種類の細胞内導入法(SLO型及びLLO型リシール法)を構築し、その最適化と性能比較を行った。その結果、2種類のリシール法を用い、膜不透過性の低分子・中分子・タンパク質・細胞質など、広いサイズ範囲の物質を、細胞質依存的に(SLO型)、細胞質非依存的に(LLO型)に細胞内に導入するシステムを完成させることができた。また、導入した物質の細胞機能に与える影響を生化学的に検定すル様々な生化学的・細胞生物学的手法の加え、導入物質によって影響を受ける細胞の「状態」変化を、細胞内のタンパク質分子ネットワーク(正確には、共変動分子ネットワーク)として記述するための解析手法(マルチスケール解析法)の応用環境の整備も行った。さらに、SLO型リシール法を用いて作成した、正常または病態モデル細胞に対し、LLO型リシール法を使って様々な低分子・中分子を追加導入することで、低分子・中分子を病態環境でスクリーニングし構造・機能解析するシステムも構築した。これら知見を基に、2種類のリシール法の性能・特長を比較し、幾つかの和文・英文の総説として発表した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Changes in the asymmetric distribution of cholesterol in the plasma membrane influence streptolysin O pore formation2019
Author(s)
Ogasawara,F., Kano, F., Murata, M., Kimura, Y., Kioka, N., Ueda, K.
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Journal Title
Sci. Rep.
Volume: 9
Pages: 4548
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Single-molecule diffusion-based estimation of ligand effects on G protein-coupled receptors.2018
Author(s)
Yanagawa, M., Hiroshima, M., Tagashi, Y., Yamashita, T., Shichida, Y., Murata, M., Ueda, M., Sako, Y.
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Journal Title
Sci. Signal.
Volume: 11
Pages: eaao1917
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Exosome-associated Shiga toxin 2 is released from cells and causes severe toxicity in mice2018
Author(s)
Watanabe-Takahashi, M., Yamasaki, S., Murata, M., Kano, F., Motoyama, J., Yamate, J., Omi, J., Sato, W., Ukai, H., Shimasaki, K., Ikegawa, M., Tamura-Nakano, M., Yanoshita, R., Nishino, Y., Miyazawa, A., Natori, Y., Toyama-Sorimachi, N., Nishikawa, N.
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Journal Title
Sci. Rep.
Volume: 8
Pages: 10776
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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