| 研究課題/領域番号 |
21K06168
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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44010:細胞生物学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
木内 泰 京都大学, 医学研究科, 准教授 (70443984)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 超解像顕微鏡法 / エンドサイトーシス / EGF受容体 / クラスリン / 超解像イメージング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
膜受容体がエンドサイトーシスされる部位では、多種類の分子が時空間的に秩序だって配置し、受容体を取り込むための多分子構造が形成される。従来の顕微鏡法では、この多分子構造の１～２種類のタンパク質を観察し、その結果を組み合わせて全体像を想像しているに過ぎない。そこで本研究では、同一の細胞で多種類のタンパク質を連続多重染色でき、高密度染色による精緻な画質を実現した超解像顕微鏡法IRISを用いて、膜受容体のエンドサイトーシスに関わる内在性分子群の詳細なマップの作成をする。そして膜受容体を基点として時空間的に変化するエンドサイトーシスを引き起こす多分子構造の全体像を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
クラスリン被覆部位には、多種のタンパク質が局在し、膜受容体のエンドサイトーシスを引き起こしている。これらのタンパク質の局在は、免疫電子顕微鏡や超解像顕微鏡法で観察されてきが、それらの分子群の局在は、同一のクラスリン被覆部位では比較されてこなかった。そこで本研究では、多色超解像顕微鏡法によって、クラスリン被覆部位での内在性タンパク質の空間分布を明らかにした。そのために抗血清から標的に結合解離する蛍光プローブの作製方法を開発した。そして、同一のサンプルで８つの内在性標的分子の超解像可視化に成功し、EGF刺激に応じてEGFRとGrb2の共局在する特定の領域を発見した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
クラスリン依存性のエンドサイトーシスは、膜受容体の取り込みの主要経路である。クラスリン被覆部位に局在するタンパク質は、長年に渡って電子顕微鏡、蛍光ライブイメージング、超解像顕微鏡法といった方法で観察されてきた。本研究は、高密度・多重染色超解像顕微鏡法IRISによって、クラスリン被覆部位に局在するタンパク質間の共局在関係を初めて明らかにした。EGF受容体といった増殖因子受容体のエンドサイトーシスの破綻は、細胞のがん化と関連しており、本研究の成果は、この分子メカニズムの一端を明らかにしている。今後、IRISによって、このメカニズムの詳細の解明が期待できる。
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