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FIB/SEMによるミトコンドリアダイナミクスに関わる3次元的超微構造変化の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K08165
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 解剖学一般(含組織学・発生学)
研究機関久留米大学

研究代表者

太田 啓介  久留米大学, 医学部, 准教授 (00258401)

連携研究者 中村 桂一郎  久留米大学, 医学部, 教授 (20172398)
岩根 敦子  大阪大学, 生命機能研究科, 招聘教授 (30252638)
都合 亜記暢  久留米大学, 医学部, 技術職員 (80569517)
岡山 聡子  久留米大学, 医学部, 研究補助員 (90733163)
研究協力者 宮園 佳宏  久留米大学, 医学部, 助教 (80748674)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードマイトファジー / 膜電位低下 / ストマトサイト / 膜動態 / リングミトコンドリア / CLEM / 3D-CLEM / 電子顕微鏡 / ミトコンドリア / FIB-SEM / 動的変化 / 形態 / CCCP / APEX2 / Fission / Fusion / FIB / 光電子相関観察 / 3次元解析
研究成果の概要

ミトコンドリアはその活動状態により大きく形を変えることが知られています。特に機能不全になるとその細長い形が球状に変化しますがその理由はわかっていません。本研究では、光学顕微鏡のリアルタイムイメージングと3次元電子顕微鏡技術を組み合わせた新しい観察法を開発することで、形態変化の瞬間に何が起こっているのかを詳細に解析することを可能にしました。
その結果、機能を失ったミトコンドリアは物理的要素にのみ従って変形していくことを示唆する結果を得ました。これは、ミトコンドリアの形の本質を決める因子の存在を強く示唆するもので、我々の力の源であるミトコンドリアの特異な形の秘密を明らかにするガキとなる発見です。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 11件、 招待講演 20件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Uncoupled mitochondria quickly shorten along their long axis to form indented spheroids, instead of rings, in a fission-independent manner.2018

    • 著者名/発表者名
      Miyazono Yoshihiro, Shingo Hirashima, Naotada Ishihara, Jingo Kusukawa, Kei-ichiro Nakamura, and Keisuke Ohta
    • 雑誌名

      Scientific Report

      巻: 8 号: 1 ページ: 350-350

    • DOI

      10.1038/s41598-017-18582-6

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Three-dimensional analysis of somatic mitochondrial dynamics in fission-deficient injured motor neurons using FIB/SEM2017

    • 著者名/発表者名
      Tamada H, Kiryu-Seo S, Hosokawa H, Ohta K, Ishihara N, Nomura M, Mihara K, Nakamura KI, Kiyama H
    • 雑誌名

      Jounral of Comparative Neurology

      巻: 印刷中 号: 11 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1002/cne.24213

    • NAID

      120006343671

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Interstitial cell modulation of pyeloureteric peristalsis in the mouse renal pelvis examined using FIBSEM tomography and calcium indicators.2017

    • 著者名/発表者名
      Hashitani H, Nguyen MJ, Noda H, Mitsui R, Higashi R, Ohta K, et al.
    • 雑誌名

      Pflugers Arch.

      巻: 469 号: 5-6 ページ: 797-813

    • DOI

      10.1007/s00424-016-1930-6

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Three-dimensional ultrastructural analyses of anterior pituitary gland expose spatial relationships between endocrine cell secretory granule localization and capillary distribution2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomi M, Ohta K, Kanazawa T, Togo A, Hirashima S, Uemura K, Okayama S, Morioka M, Nakamura K
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 36019-36019

    • DOI

      10.1038/srep36019

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interaction between Macrophages and Fibroblasts during Wound Healing of Burn Injuries in Rats2016

    • 著者名/発表者名
      Oka T, Ohta K, Kanazawa T, Nakamura K.
    • 雑誌名

      The Kurume Medical Journal

      巻: 62 号: 3.4 ページ: 59-66

    • DOI

      10.2739/kurumemedj.MS00003

    • NAID

      130005253094

    • ISSN
      0023-5679, 1881-2090
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Repeated bouts of fast eccentric contraction produce sciatic nerve damage in rats.2016

    • 著者名/発表者名
      Kouzaki K, Kobayashi M, Nakamura K, Ohta K, Nakazato K
    • 雑誌名

      Muscle and Nerve

      巻: 52 号: 5 ページ: 936-942

    • DOI

      10.1002/mus.25110

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Autonomic and sensory nerve modulation of peristalsis in the upper urinary tract. Autonomic Neuroscience2015

    • 著者名/発表者名
      Nguyen MJ, Higashi R, Ohta K, Nakamura K, Hashitani H, Lang JR
    • 雑誌名

      Basic and Clinical

      巻: *** ページ: 1-10

    • DOI

      10.1016/j.autneu.2015.07.425

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Uncoupling induces fission independent transformation of mitochondria from tubular to a globular form by live imaging combined 3D-CLEM.2018

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ohta, Yoshihiro Miyazono
    • 学会等名
      THE 3RD HIROSHIMA INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON FUTURE SCIENCE “FRONTIERS IN BIOIMAGING BASED LIFE SCIENCE
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Uncoupling induces fission independent transformation of mitochondria from tubular to a globular form by live imaging combined 3D-CLEM2018

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ohta*, Yoshihiro Miyazono, Satoko Okayama and Kei-ichiro Nakamura
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第74回全国学術集会(久留米)5/29予定
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] New live imaging combined 3D-CLEM revealed a quick response of mitochondrial transformation from tubular to a globular form after loss of membrane potential2018

    • 著者名/発表者名
      oshihiro Miyazono, Keisuke Ohta*, Akinobu Togo and Kei-ichiro Nakamura
    • 学会等名
      International Microscopy Congress (Sydney 9/9-14)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体のボリュームイメージから得られる構造間の空間的距離による分類と解析2017

    • 著者名/発表者名
      太田啓介、吉富宗健、平嶋伸悟、力丸由起子、金澤知之進、中村桂一郎
    • 学会等名
      第73回日本顕微鏡学会学術集会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2017-05-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 三次元連続表面観察法の基礎2017

    • 著者名/発表者名
      太田啓介
    • 学会等名
      第73回日本顕微鏡学会学術集会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2017-05-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] メゾスケールが見えてくる.FIB-SEMによるオルガネラ構造の機能解析.2017

    • 著者名/発表者名
      太田啓介, 宮園佳宏, 岡山聡子, 中村桂一郎,
    • 学会等名
      第49回日本臨床分子形態学会総会・学術集会;
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Volme-CLEM 光-電子相関顕微鏡法による光学顕微鏡実空間の高分解能機能解析.2017

    • 著者名/発表者名
      太田啓介
    • 学会等名
      第9回光塾
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Correlative observation of mitochondrial dynamics in mammalian cells using live-imaging combined volume CLEM2017

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ohta, Kei-ichiro Nakamura
    • 学会等名
      3rd East Asia Microscopy Conference (Busan)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電子顕微鏡を用いた生体組織の三次元解析法2017

    • 著者名/発表者名
      太田啓介, 中村桂一郎
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第60回記念シンポジウム(宮崎)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Correlative observation of mitochondrial dynamics in mammalian cells using live-imaging combined volume CLEM2017

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ohta, Kei-ichiro Nakamura
    • 学会等名
      3rd East Asia Microscopy COnference (Busan)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Three Dimensional localization of mitochondrial nucleid within a mammalian cell by using CLEM method combined with FIB-SEM2016

    • 著者名/発表者名
      S Okayama, K Ohta, R Higashi, K Nakamura
    • 学会等名
      Microscopy & Microanalysis 2016
    • 発表場所
      Colombus
    • 年月日
      2016-07-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SEMを用いた三次元再構築法2016

    • 著者名/発表者名
      太田啓介
    • 学会等名
      第72回日本顕微鏡学会学術集会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-06-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SEM 連続断面法における APEX による客観的 Segmentation の試み2016

    • 著者名/発表者名
      太田啓介 北原陽介 岡山聡子 宮園佳宏 金澤知之進 平嶋伸悟 中村桂一郎
    • 学会等名
      第72回日本顕微鏡学会学術集会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-06-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SEM 連続断面法におけるAPEX による客観的Segmentation の試み2016

    • 著者名/発表者名
      太田啓介
    • 学会等名
      第72回日本顕微鏡学会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-06-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Three dimensional organization of Mitochondria-associated membrane revealed by FIB-SEM combined with live cell imaging2016

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ohta
    • 学会等名
      11th Asia-Pacific Microscopy Conference
    • 発表場所
      Phuket, Thailand
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Three-dimensional organization of mitochondria-associated membrane revealed by FIB-SEM combined with live cell imaging2016

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ohta
    • 学会等名
      the 11th Asia Pacific Microscopic Congress
    • 発表場所
      Phuket, Thailand
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Three-dimensional relationship between the bladder intramuscular interstitial cell and the axon innervated in the detrusor bundle by FIB/SEM tomography2016

    • 著者名/発表者名
      Hayashi T,Hirashima S,Ohta K,Nakamura K,Igawa
    • 学会等名
      AUA2016
    • 発表場所
      San diego CA USA
    • 年月日
      2016-05-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Volume CLEMによる機能構造解析への展望2016

    • 著者名/発表者名
      太田啓介・宮園佳宏・岡山聡子・金澤知之進・中村桂一郎
    • 学会等名
      日本解剖学会全国学術集会
    • 発表場所
      福島
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 3D-CLEM: Live imagingとFIB-SEM3次元解析を組み合わせた細胞相関観察法の可能性2015

    • 著者名/発表者名
      太田啓介
    • 学会等名
      平成27年度日本顕微鏡学会マルチスケール電子線トモグラフィ研究部会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] FIB/SEMを用いたミトコンドリアDNAの光顕・電顕相関観察法(CLEM)による解析2015

    • 著者名/発表者名
      岡山 聡子、太田 啓介、東 龍平、中村 桂一郎
    • 学会等名
      第57回日本顕微鏡学会九州支部学術講演会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2015-11-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Entire membrane organization of mitochondria and surrounding endoplasmic reticulum revealed by scanning electron microscope based three-dimensional reconstruction.2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ohta
    • 学会等名
      The 25th Hot Spring Harbor International Symposium
    • 発表場所
      Fukuoka
    • 年月日
      2015-11-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] FIB/SEMを用いたCCCP投与後のミトコンドリア超微形態解析;FIB/SEMを用いたCLEM観察2015

    • 著者名/発表者名
      宮園佳宏・太田啓介・都合亜記暢・岡山聡子・中村桂一郎
    • 学会等名
      日本解剖学会九州支学術集会部会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2015-10-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] FIB/SEMを用いたCLEM観察によるミトコンドリア関連小胞体の三次元構築 シンポジウム2015

    • 著者名/発表者名
      太田啓介・中村桂一郎
    • 学会等名
      第47回日本臨床分子形態学会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 3D organization oft mitochondria-associate membrane in mammalian cells by using FIB-SEM tomography2015

    • 著者名/発表者名
      KEISUKE Ohta
    • 学会等名
      生物物理第53回年会
    • 発表場所
      金澤
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノ-ミクロの視点から見る除菌・抗菌のメカニズム2015

    • 著者名/発表者名
      太田啓介・池澤綾子・渡辺瑞希
    • 学会等名
      第5回化学フェスタ
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CLEM observation of the mitochodrial dynamics in mammalian cells conbined with focused ion beam -SEM2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ohta
    • 学会等名
      MPIF EM tech. Seminar
    • 発表場所
      Florida
    • 年月日
      2015-08-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Entire membrane organization of mitochondria and surrounding endoplasmic reticulum in mammal cells revealed by three-dimensional reconstruction using focused ion beam scanning electron microscope.2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ohta
    • 学会等名
      Advanced Microscopy Meeting 2015 “ Super-resokution in different dimensions
    • 発表場所
      Moscow
    • 年月日
      2015-06-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] SEM連続切片法による三次元再構築とCLEM観察への応用2015

    • 著者名/発表者名
      太田啓介
    • 学会等名
      第71回日本顕微鏡学会学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-05-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 超解像画像イメージングができる!2016

    • 著者名/発表者名
      編集:岡田康志, 著者:太田啓介 他
    • 総ページ数
      307
    • 出版者
      羊土舎
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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