| 研究課題/領域番号 |
19K06594
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43040:生物物理学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
福田 善之 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任講師 (60571099)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | ボルタ位相差クライオ電子線トモグラフィー / 初代培養神経細胞 / 成長円錐 / クライオFIB-SEM / サブトモグラム平均化 / リフトアウト法 / クライオ電子線トモグラフィー / ボルタ位相差電子線トモグラフィー / リボソーム / テンプレートマッチング / クライオFIB/SEM / ボルタ位相差クライオ透過電子顕微鏡 / その場でのビジュアルプロテオミクス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
クライオ電子顕微鏡技術の発展により、細胞内のタンパク質複合体を直接検出し、その機能状態を示す空間分解能で構造の解析が可能である、「その場」でのビジュアルプロテオミクスが開発された。本研究では、タンパク質の空間的相関と細胞機能の制御機構との関連性を解明することを目的としている。具体的には、「その場」でのビジュアルプロテオミクスを用いて、成長円錐における局所タンパク質合成およびユビキチン―プロテアソーム系を介した局所タンパク質分解の制御機構をリボソームや26Sプロテアソームなどの関連分子の空間的相関性の観点からの解明を試みる。
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| 研究成果の概要 |
クライオ電子顕微鏡技術の発展により、細胞内のタンパク質複合体を直接検出し、その機能状態を示す空間分解能で構造の解析が可能である、「その場」でのビジュアルプロテオミクスが開発された。本研究課題では、マウス海馬由来初代培養神経細胞のトモグラムを、「その場」でのビジュアルプロテオミクスを行ったところ、神経突起内にポリソームと思われる構造が確認された。また、使用している装置のアップデートに伴い、本研究計画への応用を目的としてクライオリフトアウト法の導入を行い、高圧凍結したマウス精子をテスト試料としてリフトアウト法の立ち上げに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究計画は本来の研究計画を変更して、クライオFIB-SEMを用いたラメラの作製およクライオリフトアウト法の確立に多くの時間を費やした。世界的に見て、クライオFIB-SEMは構造生物学における最先端技術の一つである。しかしながら、日本国内においては、クライオFIB-SEMの装置は導入されているものの、使用者できる研究者が少ないという問題がある。そのため、本研究計画において、クライオFIB-SEMの手法開発を行ったことで、国内におけるクライオFIB-SEM使用者の裾野を広げ、構造生物学分野の活性化に貢献できたと考えている。
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