細胞膜上のディジタル式シグナル変換システムの解明

• 研究課題/領域番号: 15K14477
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 鈴木 健一 京都大学, 物質－細胞統合システム拠点, 特定拠点准教授 (50423059)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: シグナル伝達 / 1分子観察 / ラフト / Src family kinase / Phospholipase C gamma / GPIアンカー型タンパク質 / EGF受容体 / PLCgamma / Grb2 / １分子観察

研究成果の概要

「細胞膜上の受容体を刺激後、長く続くアナログシグナルは、１分子レベルで見ると短期間シグナルから積算されて作られる。」とする仮説を検証した。EGF受容体への下流シグナル分子のリクルートを1分子観察したところ、0.5秒以下の時間しか続かなかったが、細胞全体のシグナル強度が高くなるにつれて、リクルート頻度は大きくなっていた。この結果は、上記仮説をさらに裏付けた。

研究成果

• [国際共同研究] 国立生命科学研究センター(NCBS)/幹細胞・再生医学研究所(inStem)(インド)
• [雑誌論文] ガングリオシドプローブの1分子観察によりラフト動態を探る (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健一
  • 雑誌名: 生化学 巻: 89 号: 1 ページ: 121-125
  • DOI: 10.14952/SEIKAGAKU.2017.890121
  • NAID: 40021119840
  • ISSN: 0037-1017
  • 年月日: 2017-02-25
  • 査読あり
• [雑誌論文] Raft-based sphingomyelin interactions revealed by new fluorescent sphingomyelin analogs (2017)
  • 著者名/発表者名: Masanao Kinoshita, Kenichi GN Suzuki, Nobuaki Matsumori, Misa Takada, Hikaru Ano, Kenichi Morigaki, Mitsuhiro Abe, Asami Makino, Toshihide Kobayashi, Koichiro M Hirosawa, Takahiro K Fujiwara, Akihiro Kusumi, Michio Murata
  • 雑誌名: J Cell Biol 巻: 未定 号: 4 ページ: 1183-1204
  • DOI: 10.1083/jcb.201607086
  • NAID: 120005998045
  • 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] Raft-based interactions of gangliosides with a GPI-anchored receptor (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Komura, K. G. N. Suzuki, H. Ando, M. Konishi, M. Koikeda, A. Imamura, R. Chadda, T. K. Fujiwara, H. Tsuboi, R. Sheng, W. Cho, K. Furukawa, K. Furukawa, Y. Yamauchi, H. Ishida, A. Kusumi (Co-Corresponding Author), and M. Kiso
  • 雑誌名: Nat. Chem. Biol. 巻: in press 号: 6 ページ: 402-410
  • DOI: 10.1038/nchembio.2059
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Confined diffusion of transmembrane proteins and lipids induced by the same actin meshwork lining the plasma membrane (2016)
  • 著者名/発表者名: T. K. Fujiwara, Iwasawa, K., Kalay, Z., Tsunoyama, T. A. Y. Watanabe, Y. M. Umemura, H. Murakoshi, K. G. N. Suzuki, Y. L., Nemoto, N. Morone, A. Kusumi
  • 雑誌名: Mol. Cell Biol. 巻: 27 号: 7 ページ: 1101-1119
  • DOI: 10.1091/mbc.e15-04-0186
  • 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] Single-molecule imaging of signal transduction via GPI-anchored receptors (2016)
  • 著者名/発表者名: K. G. N. Suzuki
  • 雑誌名: Methods Mol. Biol. 巻: 1376 ページ: 229-238
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-3170-5_19
  • ISBN: 9781493931699, 9781493931705
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] New insights into the organization of the plasma membrane and its role in signal transduction (2015)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, K. G. N.
  • 雑誌名: Int. Rev. Cell Mol. Biol. 巻: in press ページ: 67-96
  • DOI: 10.1016/bs.ircmb.2015.02.004
  • ISBN: 9780128022801
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 1分子観察によるガングリオシドのクラスター形成機構とEGF受容体活性制御機構の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健一
  • 学会等名: 新学術領域研究「神経糖鎖生物学」最終班会議
  • 発表場所: JPタワー名古屋
  • 年月日: 2017-03-03
  • 招待講演
• [学会発表] 高精度1分子観察で初めて明らかになった細胞膜構造とシグナル伝達機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健一
  • 学会等名: 第３回医薬獣連携研究会プログラム
  • 発表場所: 岐阜薬科大学
  • 年月日: 2017-01-27
  • 招待講演
• [学会発表] Regulation mechanisms of EGF receptor activity by gangliosides as revealed by single-molecule imaging (2016)
  • 著者名/発表者名: Kenichi G. N. Suzuki
  • 学会等名: The 8th Asian Community for Glycoscience and Glycotechnology Annual Conference
  • 発表場所: Jiangnan University, Wuxi, China
  • 年月日: 2016-10-13
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 1分子イメージングにより明らかになったガングリオシドの糖鎖相互作用によるEGF受容体活性制御機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健一
  • 学会等名: 日本プロテオーム学会2016年大会
  • 発表場所: 北里大学
  • 年月日: 2016-07-28
  • 招待講演
• [学会発表] Unraveling of raft organization and function by single-molecule imaging of new ganglioside probes (2016)
  • 著者名/発表者名: Kenichi G. N. Suzuki
  • 学会等名: The 21st iCeMS International Symposium
  • 発表場所: Kyoto University, Kyoto
  • 年月日: 2016-06-03
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Raft organization and function revealed by single-molecule imaging of ganglioside probes (2016)
  • 著者名/発表者名: K. G. N. Suzuki
  • 学会等名: The 3rd International Symposium on Glyco-Neuroscience
  • 発表場所: 淡路国際会議場
  • 年月日: 2016-01-14
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ガングリオシド糖鎖相互作用が誘起するラフトの組織化と機能の1分子観察による解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健一
  • 学会等名: BMB2015
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2015-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] Unraveling raft organization and function by GPI-anchored receptors and gangliosides (2015)
  • 著者名/発表者名: K. G. N. Suzuki
  • 学会等名: Super Resolution Seminar
  • 発表場所: inStem、バンガロール、インド
  • 年月日: 2015-11-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 1分子イメージングにより明らかになったラフト組織化と機能のための最初のステップ (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健一
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第71回学術講演会
  • 発表場所: 京都国際会館
  • 年月日: 2015-05-13
  • 招待講演
• [図書] Glycoscience: Biology and Medicine (2015)
  • 著者名/発表者名: K. G. N. Suzuki
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: Springer
• [備考] 脂質の挙動をありのままに再現する蛍光プローブでラフトの形成機構を解明
  • URL: http://www.icems.kyoto-u.ac.jp/ja/news/3598
• [備考] 新しい糖脂質蛍光プローブを開発して細胞膜の"筏ナノドメイン"を解明
  • URL: https://www.icems.kyoto-u.ac.jp/ja/news/2732
• [備考] 新しい糖脂質蛍光プローブを開発して細胞膜の"筏ナノドメイン"を解明
  • URL: http://www.icems.kyoto-u.ac.jp/j/pr/2016/04/05-nr.html