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細胞膜ラフト領域に細胞内シグナル分子が結合し働く機構 : 1分子追跡法による解明

研究課題

研究課題/領域番号 09F09314
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 生物物理学
研究機関京都大学

研究代表者

楠見 明弘  京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 教授

研究分担者 CHADDA Rahul  京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2011年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2010年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2009年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード1分子追跡 / 細胞膜 / ナノ集合体 / 情報交換 / 可塑的分子複合体 / ナノドメイン / 情報変換
研究概要

細胞膜上のラフト領域は、細胞のシグナル変換やウィルス感染など、重要な生理/病理過程に関与している。しかし、実際にどのように機能するかについては、ほとんどわかっていない。解明が難しかった理由は、(A)大きさが数nmから数10nmと小さいこと、(B)ラフトの寿命やそこへの分子の滞在時間は外部からのシグナルやウィルスなどの刺激によってラフトが安定化する前は、1秒以下と短いこと、(C)そのため、ラフトを直接に調べる手法がほとんどなかったこと、等である。そこで、本研究では、(1)我々が開発してきた高速1分子追跡法を駆使し、ラフトへの分子の出入りを直接観察すること、(2)ラフトをさまざまな方法で大きくしたり、安定化したりする方法を用いること、によってラフトの形成機構と作動機構の解明を目指してきた。
前年度までに、ラフト分子と非ラフト分子が、どのようにラフト領域と非ラフト領域の間を行き来するかを調べる方法を確立した。それに基づき、本年度は、まず、多種類のラフト分子と非ラフト分子について、ラフト領域と非ラフト領域の2つの領域内での拡散係数を求めた。さらに、さまざまなラフト関連分子について、会合体が成長するとともに、ラフト領域内への滞在時間が延びることを見出した。また、会合体の大きさがさらに大きくなると、ラフト領域と非ラフト領域の境界に濃縮されることを見出した。これらは、ラフトに親和性のある受容体分子が、ラフトを利用したシグナル伝達を行うための素過程であることが明らかになってきた。

報告書

(3件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] The Coupling of the meso-scale raft domains to membrane-skeleton-induced compartments and dynamic protein complexes2012

    • 著者名/発表者名
      A.Kusumi, T.K.Fujiwara, N.Morone, K.J.Yoshida, R.Chadda, M.Xie, R.S.Kasai, K.G.N.Suzuki
    • 雑誌名

      Seminars Cell Develop.Biol.

      巻: 23 ページ: 126-144

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 1分子追跡:それによって見えてきたシグナル伝達をする瞬間の細胞膜ラフト2011

    • 著者名/発表者名
      楠見明弘
    • 雑誌名

      トランスポートソームの世界-膜輸送研究の源流から未来へ-

      ページ: 439-444

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] 細胞膜が働くしくみ「膜機構」の解明-高分解能1分子追跡で見る細胞膜メゾスケールドメインの階層構造2010

    • 著者名/発表者名
      鈴木健一、楠見明弘
    • 雑誌名

      実験医学5月号

      巻: 28(8) ページ: 1241-1250

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hierarchical organization of the plasma membrane : Investigations by single-molecule tracking vs. fluorescence correlation spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      A.Kusumi, Y.M.Shirai, I.Koyama-Honda, K.G.Suzuki, T.K.Fujiwara
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 584 ページ: 1814-1823

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 細胞のメゾワールドを解く2010

    • 著者名/発表者名
      楠見明弘
    • 雑誌名

      光学

      巻: 39(5) ページ: 218-218

    • NAID

      10026198450

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hierarchical organization of the plasma membrane : Investigations by single-molecule tracking vs.fluorescence correlation spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      A.Kusumi, Y.M.Shirai, I.Koyama-Honda, K.G.Suzuki, T.K.Fujiwara
    • 雑誌名

      FEBS Letters 584

      ページ: 1814-1823

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Signal transduction of GPI-anchored receptors based on dimerization and raft-lipid interaction2012

    • 著者名/発表者名
      楠見明弘
    • 学会等名
      The International Titisee Conferences
    • 発表場所
      ティティーゼ(ドイツ)(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Raft-facilitated protein interactions for signal transduction as revealed bv sinsle-molecule imaging2011

    • 著者名/発表者名
      楠見明弘
    • 学会等名
      The 30th Naito Conference "Membrane Dynamics and Lipid Biology [II] : Domains, Droplets and Diseases"
    • 発表場所
      シャトレーゼガトーキングダムサッポロ(北海道)(招待講演)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 細胞膜メゾドメインの動的構造・機能を1分子で見る2010

    • 著者名/発表者名
      楠見明弘
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2010-03-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Raft-based signal transduction based on transient molecular interactions revealed by single-molecule imaging2010

    • 著者名/発表者名
      A.Kusumi
    • 学会等名
      Fifty Years of Biophysics Research at Nagoya University
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2010-03-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Signal-molecule tracking approaches to membrane domains2010

    • 著者名/発表者名
      A.Kusumi
    • 学会等名
      HFSP Frontiers Meeting
    • 発表場所
      ストラスブール、フランス
    • 年月日
      2010-03-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 細胞膜シグナル変換のスイッチ機構:1分子追跡による研究2010

    • 著者名/発表者名
      楠見明弘
    • 学会等名
      法政大学分子ウイルス学研究室主催セミナー
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-03-02
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Signal transduction in the plasma membrane as studied by single-molecule tracking2009

    • 著者名/発表者名
      A.Kusumi
    • 学会等名
      Watching Biomolecules in Action 2009
    • 発表場所
      豊中
    • 年月日
      2009-12-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2024-03-26  

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