Direct single-molecule observation of the elementary process of molecular complex formation regulated by the compartmentalized plasma membrane

• Project/Area Number: 20H02585
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28040:Nanobioscience-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 藤原 敬宏 京都大学, 高等研究院, 特定准教授 (80423060)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥16,250,000 (Direct Cost: ¥12,500,000、Indirect Cost: ¥3,750,000); Fiscal Year 2021: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2020: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
• Keywords: 1分子観察 / 超解像観察 / 細胞膜 / アクチン膜骨格 / 閉じ込め効果

Outline of Research at the Start

細胞膜のアクチン膜骨格による仕切りが、細胞膜分子の拡散運動や会合／集合を制御し、シグナル伝達の足場として働くことは概念として広く受け入れられつつある。しかしながら、仕切りのサイズが従来の光学分解能より小さいこと、また、その中での細胞膜分子の拡散が非常に速いことから、従来の測定技術ではその過程を空間的／時間的に分解することは困難であった。本研究ではその技術的限界を打破し、仕切りを超解像観察しながらその中での分子反応の素過程を1分子直接観察することにより、生体内の分子反応を本質的に制御していると考えられてきた「閉じ込め効果」の研究とその原理の理解を飛躍的に加速する。