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神経細胞局所で脂質分子分布の偏りを作り・維持するシステムの分子解剖学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K06828
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分48010:解剖学関連
研究機関広島大学 (2020)
浜松医科大学 (2018-2019)

研究代表者

堀川 誠  広島大学, 統合生命科学研究科(先), 特任助教 (50775997)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードイメージング / 質量顕微鏡法 / 脂質 / 神経 / 神経細胞 / 質量顕微鏡 / 脂肪酸 / リン脂質 / 蛍光顕微鏡 / 脂質輸送 / 解剖学
研究成果の概要

蛍光標識脂肪酸を用いたタイムラプス観察により、神経細胞の神経突起上には細胞体側から突起先端に向けて脂質を輸送するメカニズムがある事を明らかにした。この神経突起上1本ごとの網羅的な脂質分子分布観察を行うために質量顕微鏡法の高解像度化を試み、電子顕微鏡観察の細胞試料調製法を応用する事でTOF-SIMS観察により小胞体など細胞の超微形態に対応した脂質分子の網羅的観察や神経突起上の複数の脂肪酸分子分布の観察を200~500 nmの空間解像度で観察する事に成功した。一方、飽和脂肪酸や一価不飽和脂肪酸と比べて多価不飽和脂肪酸の検出が困難である事などの今後の課題も明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、神経突起上の脂質分子輸送には異方性がある事が明らかとなった。また、本研究で開発された細胞試料調製法を応用したTOF-SIMS観察により神経突起1本ずつの脂質分子分布を網羅的に観察できる事を明らかにした。さらに、小胞体など細胞の微細構造に対応した脂質分子分布も数百nmの空間解像度で観察できる事を明らかにした。電子顕微鏡法と同様に、質量顕微鏡法においても試料調製が高解像度化において極めて重要である事を明らかにし、適切な前処理を行う事で神経突起のような微細構造に対しても質量顕微鏡観察が可能である事を実証した。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019 2018

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件)

  • [学会発表] Visualization of intracellular FA- and choline-abundant regions using TOF-SIMS with unroofing and chemical fixation2019

    • 著者名/発表者名
      Makoto Horikawa, Shiro Takei, Chi Zhang, Mitsutoshi Setou
    • 学会等名
      60th International Conference on the Bioscience of Lipids
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A combination of unroofing and chemical fixation enable TOF-SIMS to observe the intracellular fatty acid distribution2019

    • 著者名/発表者名
      Makoto Horikawa, Shiro Takei, Chi Zhang, Mitsutoshi Setou
    • 学会等名
      67th American Society for Mass Spectrometry
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] TOF-SIMS with unroofing and chemical fixation enables observation of the intracellular fatty acid distribution with the cellular structure2019

    • 著者名/発表者名
      Makoto Horikawa, Shiro Takei, Chi Zhang, Mitsutoshi Setou
    • 学会等名
      the 22nd International Conference on Secondary Ion Mass Spectrometry
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 実験医学増刊 脂質クオリティ2018

    • 著者名/発表者名
      堀川 誠、瀬藤 光利
    • 総ページ数
      245
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758103718
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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