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シグナル伝達におけるミトコンドリア動態の時空間的解析―自然免疫系を切り口として

研究課題

研究課題/領域番号 16J11221
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 細胞生物学
研究機関京都大学

研究代表者

出口 確  京都大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2018年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2017年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2016年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード自然免疫 / 原子間力顕微鏡法 / ウイルス / ウイルスRNA / シグナル伝達 / ミトコンドリア
研究実績の概要

研究項目「ミトコンドリア動態変化のin vivo 時空間的解析」「ミトコンドリア―細胞小器官相互作用のin vivo 時空間的解析」については、当初、細胞内ミトコンドリアを高速液中原子間力顕微鏡により観察する計画であった。しかし、生きた細胞を細胞膜外からの走査で観察可能なミトコンドリアは限られ、解析が極めて困難であると、条件検討の過程で考えるに及んだ。本項目は、MDA5-IPS-1シグナル伝達系の、「後」であるミトコンドリアに着目し、その動態変化を把握することを目指すものだったが、細胞へのウイルス感染過程の初期焦点を当てることとした。具体的には、ウイルスが細胞への侵入に利用する宿主細胞側機構である、エンドサイトーシスを解析の対象とした。
エンドサイトーシス進行には、諸タンパク質因子に加え、アクチン骨格と膜張力が重要な役割を担うが、その関連の詳細は明らかになっていない。本研究では、ストレッチチャンバーを用いて細胞膜張力を変化させ、高速液中原子間力顕微鏡でクラスリン依存的エンドサイトーシス(CME)を解析した。
細胞の張力を亢進させた場合、開口時間が有意に長くなった。CMEは、200-300 nm の開口(U型)が、数秒-数十秒、100 nm程度の開口(Ω型)となる段階を経て、完全に閉じる段階に至ることが所属研究室の先行研究からわかっている。得られた結果を総合すると、U型からΩ型に遷移する過程は、膜張力依存的だと考えられる。U/Ω型に対応する段階の間には、エネルギー的不連続があるとのin silico の報告があり、膜張力はこの「不連続」を克服する鍵となる要素であると示唆される。現在、より高い時間分解能による観察で得たデータの解析と、この段階の膜変形の責任タンパク質の1つとされるdynaminをノックダウンした細胞の張力を変化させて観察する実験の追加データ取得に取り組んでいる。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Cdk1-mediated DIAPH1 phosphorylation maintains metaphase cortical tension and inactivates the spindle assembly checkpoint at anaphase.2019

    • 著者名/発表者名
      Nishimura K, Johmura Y, Deguchi K, Jiang Z, Uchida KSK, Suzuki N, Shimada M, Chiba Y, Hirota T, Yoshimura SH, Kono K, Nakanishi M.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/s41467-019-08957-w

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Visual Analyses of Cytoplasmic Antiviral Innate Immune Events.2016

    • 著者名/発表者名
      Deguchi K, Yoshida A, Yamaue R, Kato H, Fujita T, Takeyasu K.
    • 学会等名
      15th Kyoto University-National Taiwan University-Tsukuba University International Student Mini-Symposium on Life Science
    • 発表場所
      台北、台湾
    • 年月日
      2016-06-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Microscopy and Imaging Science: Practical Approaches to Applied Research and Education2017

    • 著者名/発表者名
      Mendez-Vilas A
    • 出版者
      Formatex Research Center (Spain)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 京都大学大学院生命科学研究科分子情報解析学講座ウェブページ

    • URL

      http://www.chrom.lif.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 京都大学大学院生命科学研究科分子情報解析学分野

    • URL

      http://www.chrom.lif.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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