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3次元光-電子相関顕微鏡法によるオートファゴソーム膜構造の形態学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K15550
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 解剖学一般(含組織学・発生学)
研究機関順天堂大学

研究代表者

角田 宗一郎  順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80551209)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードオートファジー / 電子顕微鏡 / 形態学 / 共焦点レーザー顕微鏡 / CLEM / 光-電子相関顕微鏡法 / 三次元電子顕微鏡解析 / メンブレントラフィック / Atg9 / 解剖学
研究成果の概要

オートファゴソーム膜形成の形態学的な理解を深めるために、三次元電子顕微鏡法による解析を行った。本研究課題では目的とする構造・部位を選択的に観察するために光-電子相関顕微鏡法(CLEM)を用い、その手法を確立することを第一の目的とした。目的とするオートファジー形成部位の標識に加えてミトコンドリアを蛍光標識し、蛍光像と電子顕微鏡像を画像解析ソフトで重ねることで正確な位置補正をする方法を開発することができた。正常細胞ではオートファゴソーム、オートリソソームが多く、ATG7 KO細胞では隔離膜が多く見られた。膜形成が起きないとされているATG9A KO細胞においても一部隔離膜様の構造が生じていた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

オートファジーは様々な疾病への関与が盛んに報告されている細胞内機構である。顕微鏡を用いた形態学的な研究は初期から行われていたが、蛍光顕微鏡では微細形態までは捉えることが出来ず、一方で電子顕微鏡では立体的な情報を得ることが難しく、また形態だけでは目的の構造かどうか判断できないことも多い。本研究では蛍光顕微鏡像と「FIB/SEMによる3次元電子顕微鏡像」を組み合わせた解析を行うことでそれぞれの欠点を補うことが出来た。これによりオートファジー関連構造体の変化についての新しい知見が得られ、またこれを進めることによってオートファジー現象全体の理解へと繋がることが期待出来る。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 3件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (3件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Three-dimensional imaging of podocyte ultrastructure using FE-SEM and FIB-SEM tomography.2020

    • 著者名/発表者名
      Miyaki T, Kawasaki Y, Hosoyamada Y, Amari T, Kinoshita M, Matsuda H, Kakuta S, Sakai T, Ichimura K.
    • 雑誌名

      Cell Tissue Res

      巻: 379 ページ: 245-254

    • NAID

      120006883563

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional electron microscopy analysis reveals endopolygeny-like nuclear architecture segregation in Plasmodium oocyst development.2020

    • 著者名/発表者名
      Araki T, Kawai S, Kakuta S, Kobayashi H, Umeki Y, Saito-Nakano Y, Sasaki T, Nagamune K, Yasutomi Y, Nozaki T, Franke-Fayard B, Khan SM, Hisaeda H, Annoura T
    • 雑誌名

      Parasitol Int.

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Streptococcus pneumoniae triggers hierarchical autophagy through reprogramming of LAPosome-like vesicles via NDP52-delocalization2020

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Michinaga、Takada Naoki、Shizukuishi Sayaka、Tomokiyo Mikado、Chang Bin、Yoshida Mitsutaka、Kakuta Soichiro、Tanida Isei、Ryo Akihide、Guan Jun-Lin、Takeyama Haruko、Ohnishi Makoto
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 3 号: 1

    • DOI

      10.1038/s42003-020-0753-3

    • 関連する報告書
      2019 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] Autophagy Deficiency in Renal Proximal Tubular Cells Leads to an Increase in Cellular Injury and Apoptosis under Normal Fed Conditions2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Chigure、Tanida Isei、Oliva Trejo Juan Alejandro、Kakuta Soichiro、Uchiyama Yasuo
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 1 ページ: 155-155

    • DOI

      10.3390/ijms21010155

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cerebellar Neurodegeneration and Neuronal Circuit Remodeling in Golgi pH Regulator-Deficient Mice2019

    • 著者名/発表者名
      Sou Yu-shin、Kakuta Soichiro、Kamikubo Yuji、Niisato Kazue、Sakurai Takashi、Parajuli Laxmi Kumar、Tanida Isei、Saito Hiromitsu、Suzuki Noboru、Sakimura Kenji、Maeda Yusuke、Kinoshita Taroh、Uchiyama Yasuo、Koike Masato
    • 雑誌名

      eNeuro

      巻: 6 号: 3 ページ: 0427-18

    • DOI

      10.1523/eneuro.0427-18.2019

    • 関連する報告書
      2019 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] Morphological processes of foot process effacement in puromycin aminonucleoside nephrosis revealed by FIB/SEM tomography.2019

    • 著者名/発表者名
      Ichimura K, Miyaki T, Kawasaki Y, Kinoshita M, Kakuta S, Sakai T.
    • 雑誌名

      J Am Soc Nephrol

      巻: 30(1) 号: 1 ページ: 96-108

    • DOI

      10.1681/asn.2018020139

    • NAID

      120006883561

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] NDP52 interacts with mitochondrial RNA poly(A) polymerase to promote mitophagy.2018

    • 著者名/発表者名
      Furuya N, Kakuta S, Sumiyoshi K, Ando M, Nonaka R, Suzuki A, Kazuno S, Saiki S, Hattori N.
    • 雑誌名

      EMBO Reports

      巻: 19 号: 12

    • DOI

      10.15252/embr.201846363

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Atg9a deficiency causes axon-specific lesions including neuronal circuit dysgenesis.2017

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi J, Suzuki C, Nanao T, Kakuta S, Ozawa K, Tanida I, Saitoh T, Sunabori T, Komatsu M, Tanaka K, Aoki S, Sakimura K, Uchiyama Y.
    • 雑誌名

      Autophagy

      巻: 17 号: 5 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1080/15548627.2017.1314897

    • NAID

      120006881392

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Small GTPase Rab1B is associated with ATG9A vesicles and regulates autophagosome formation.2017

    • 著者名/発表者名
      Kakuta S, Yamaguchi J, Suzuki C, Sasaki M, Kazuno S, Uchiyama Y.
    • 雑誌名

      FASEB J

      巻: 31(9) 号: 9 ページ: 3757-3773

    • DOI

      10.1096/fj.201601052r

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] FIB/SEMを用いた三次元光-電子相関顕微鏡解析によるオートファゴソーム関連構造体の解析2019

    • 著者名/発表者名
      角田宗一郎、オリバトレハンドロ、鈴木ちぐれ、内山安男
    • 学会等名
      第124回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Three-dimensional correlative light and electron microscopy analysis of autophagy-related structures2018

    • 著者名/発表者名
      角田 宗一郎、鈴木 ちぐれ、オリバ アレハンドロ、内山 安男
    • 学会等名
      第123回日本解剖学会全国学術集会(2018年3月、東京都武蔵野市)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 三次元光-電子相関顕微鏡法によるオートファゴソーム関連構造体の解析2017

    • 著者名/発表者名
      角田 宗一郎、鈴木 ちぐれ、オリバ アレハンドロ、内山 安男
    • 学会等名
      2017年度 生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 順天堂大学 研究者情報データベース

    • URL

      https://www.juntendo.ac.jp/graduate/kenkyudb/search/researcher.php?MID=4852

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] research map

    • URL

      https://researchmap.jp/skakuta/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 順天堂大学・研究業績詳細

    • URL

      https://www.juntendo.ac.jp/graduate/kenkyudb/search/achievement.php?MID=4852

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://www.juntendo.ac.jp/graduate/kenkyudb/search/achievement.php?MID=4852

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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