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神経特異的中間径フィラメントたんぱく質の細胞内動態とその調節機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 14J06053
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 解剖学一般(含組織学・発生学)
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

佐藤 文哉  東京医科歯科大学, 医歯学総合研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードニューロフィラメント / 中間径フィラメント / 原子間力顕微鏡 / 蛍光偏光顕微鏡 / 細胞骨格
研究実績の概要

本研究は、神経系中間径フィラメントたんぱく質の1分子レベルでの重合動態を明らかにすべく、(1) 重合動態素過程の蛍光偏光顕微鏡観察と、(2) 生理的重合体表面の液中高分解能原子間力顕微鏡(AFM)観察とを両輪として進めているものである。
(1) 前年度の研究で有力候補となったニューロフィラメントMたんぱく質(NF-M)-緑色蛍光タンパク質融合体は、ウイルスベクターを作製したものの、実際の培養神経細胞内では共重合能や蛍光異方性が実用に十分でなかった。そのため、今年度も位置拘束的蛍光たんぱく質(FP)標識法の新規開発に注力した。他方、前年度に開発した方法は、これまで標的分子のC末端側α-helixに限られていた当該標識法の適用範囲を拡張するものであった。この方法をactin結合たんぱく質(ABP)への蛍光標識に応用すると、蛍光異方性のあるFP融合ABPを得た。よって、当該標識法自体は、NF-Mへの有効性は限定的だったとはいえ、位置拘束的FP標識法の応用範囲を広げうるものとして有意義だと考えられた。現在、NFおよびactinを題材として、新たな位置拘束的FP標識法と観察系とを開発中である。
(2) 細胞内線維露出法によるAFM観察について、振幅変調型AFMでの実験データを取得・整理した。培養細胞内NFの半その場観察に成功し、NF-Mを含む異種重合体の特徴と思われる約50-60 nmの周期構造を確認した。これは、精製NFを用いたAFM観察の既報を、より生理的な条件下での観察によって一部裏付けただけでなく、当該手法が細胞質性細胞骨格の半その場観察や、NF重合体の各要素の構成比や薬剤の効果等の微視的形態解析に有効な可能性を示唆した。以上の成果はMicroscopy (Oxf)誌へ掲載された。現在も超解像AFMにより好適な試料を作製するための機能化培養基板等の開発を続けている。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [国際共同研究] Marine Biological Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Semi-in situ atomic force microscopy imaging of intracellular neurofilaments under physiological conditions through the ‘sandwich’ method2016

    • 著者名/発表者名
      Fumiya Sato, Hitoshi Asakawa, Takeshi Fukuma, and Sumio Terada
    • 雑誌名

      Microscopy (Oxf)

      巻: - 号: 4 ページ: 316-324

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfw006

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Semi-in-situ Atomic Force Microscopy Imaging of Intracellular Neurofilaments2016

    • 著者名/発表者名
      Fumiya Sato
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Semi-in-situ AFM imaging of intracellular neurofilaments under physiological conditions through the ‘sandwich’ method2016

    • 著者名/発表者名
      Fumiya Sato
    • 学会等名
      第121回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      ビッグパレットふくしま(福島県郡山市)
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Molecular Dissection of Intracellular Neurofilaments2015

    • 著者名/発表者名
      SATO Fumiya, TANI Tomomi, ASAKAWA Hitoshi, FUKUMA Takeshi and TERADA Sumio
    • 学会等名
      第120回日本解剖学会総会・全国学術集会 第92回日本生理学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸国際展示場
    • 年月日
      2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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