| 研究課題/領域番号 |
18KK0196
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
吉村 成弘 京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (90346106)
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| 研究分担者 |
粂田 昌宏 京都大学, 生命科学研究科, 助教 (00582181)
吉田 藍子 北海道大学, 医学研究院, 助教 (70831288)
パウデル サラド 北海道大学, 医学研究院, 助教 (30793939)
植村 知博 お茶の水女子大学, 基幹研究院, 准教授 (90415092)
岩根 敦子 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (30252638)
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| 研究期間 (年度) |
2018-10-09 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2021年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2019年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | ライブセルイメージング / 高速原子間力顕微鏡 / 超解像顕微鏡 / エンドサイトーシス / 膜ダイナミクス / クラスリン / BARドメインタンパク質 / ウィルス / ウイルス / 膜動態 / 細胞膜 |
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| 研究成果の概要 |
高速原子間力顕微鏡(高速AFM)と蛍光顕微鏡のハイブリッドライブイメージングシステムにより、クラスリン依存的エンドサイトーシスにおける細胞膜の変形過程の詳細な分子機構を解明することに成功した。膜変形活性を持つCIP-4タンパク質が、低分子量Gタンパク質を介してピット周辺に集合し、アクチン重合を促進することで近傍の細胞膜を変形させることが重要であることを明らかにした。また、膜形態の光回析限界を超えた同時観察を可能とするために、高速AFMと薄層斜光照明技術のハイブリッド顕微鏡の構築に取り組み、細胞膜上の蛍光標識分子の１分子イメージングおよび超解像画像取得に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでエンドサイトーシス機構の解析には、電子顕微鏡による詳細な膜形状の観察と、蛍光顕微鏡を用いたライブセルイメージングで得られるタンパク質局在情報に大きく依存していた。本研究で確立した高速原子間力顕微鏡と高分解能蛍光顕微鏡のハイブリッドライブイメージングシステムにより、エンドサイトーシスにおける細胞膜の形状とタンパク質局在を同時に解析することが可能となり、膜変形活性を持つタンパク質群がクラスリンピット周辺の細胞膜を変形させる分子メカニズムを解明することに成功した。これは、シグナル伝達研究分野における重要な知見であり、同技術の有用性を示すものである。
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