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in vivo環境における分裂期オルガネラの3Dダイナミクス解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K16109
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分48010:解剖学関連
研究機関鹿児島大学

研究代表者

久住 聡  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 助教 (00758039)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード分裂期オルガネラ / 走査電子顕微鏡 / 連続切片SEM法 / 光電子相関顕微鏡法 / オスミウム浸軟法
研究開始時の研究の概要

細胞分裂における各細胞小器官のダイナミクスについては、これまで主に培養細胞で解析されてきたが、生体内で分化・成熟した細胞にみられる細胞分裂に関しては不明な点が多い。そこで本研究では、細胞分裂が盛んにみられる系として、授乳ラットの下垂体前葉プロラクチン産生細胞とコレシストキニン投与で分泌刺激したラットの膵腺房細胞に着目し、免疫組織化学と蛍光イメージング、走査電子顕微鏡(SEM)オスミウム浸軟法、連続切片SEM立体再構築法を組み合わせた先端的・包括的3D形態解析を行うことで、分化細胞の分裂期に見られる各オルガネラの3Dダイナミクスとその機能的意義を明らかにする。

研究成果の概要

本研究では、オスミウム浸軟法と連続切片走査電子顕微鏡(SEM)法を用いて、in vivo環境で分化・成熟した細胞の分裂期オルガネラ動態を三次元的に可視化することで、ゴルジ装置が分裂期中に断片化することなく層板構造を維持することが明らかとなった。この際、分裂期に細分化したゴルジ装置の特定が難しいため、新たな3Dイメージング技法を開発した。この手法を用いることで、分裂期のゴルジ装置を正確に同定した上で、その動態を形態解析することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題において、これまで培養細胞を中心に解析されてきた分裂期のオルガネラ動態に対し、in vivo環境で分化・成熟した細胞では異なる分裂期ダイナミクスが存在することを示すことができた。また、本研究で開発を進めた最新の3D電子顕微鏡技法は、これらのオルガネラ動態の形態解析に不可欠であるとともに、そのメカニズムを解明する一助となることが明らかであり、当該分野の発展へ大きく寄与することが期待できる。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Applications of Scanning Electron Microscopy Using Secondary and Backscattered Electron Signals in Neural Structure2021

    • 著者名/発表者名
      Koga D, Kusumi S, Shibata M, Watanabe T
    • 雑誌名

      Front Neuroanat.

      巻: 15 ページ: 759804-759804

    • DOI

      10.3389/fnana.2021.759804

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 走査電子顕微鏡による培養細胞の三次元形態解析2022

    • 著者名/発表者名
      久住聡、甲賀大輔、柴田正弘
    • 学会等名
      第127回 日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Section Face Imagingにおける条件検討2020

    • 著者名/発表者名
      久住聡、甲賀大輔、柴田昌宏
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第76回学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2023-01-30  

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