生細胞導入DNAビーズを使った小胞体・核膜様の膜のアセンブリー機構の解明

• 研究課題/領域番号: 22770205
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 独立行政法人情報通信研究機構
• 研究代表者: 小林 昇平 独立行政法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所・バイオICT研究室, 主任研究員 (40425765)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2011年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: DNAビーズ / 膜アセンブリー / Live CLEM / 異物認識 / BAF / Live CLEM法

研究概要

本研究は、生細胞内に導入したDNAビーズの周囲に小胞体・核膜様の膜構造がアセンブリーする現象を利用して、核膜形成の分子機構を明らかすることを目的とする。細胞内に導入したDNAビーズ周辺で起こる現象を蛍光顕微鏡と電子顕微鏡を用いて解析し、barrier-to-autointegration factor(BAF)が早い段階でDNAビーズに集積することを発見した。RNAiにより細胞内のBAFの量を減らすと、ビーズへの核膜タンパク質の集合が減弱した。これらの結果から、BAFが核膜形成に関与することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Early entry and deformation of macropinosomes correlates with high efficiency of decaarginine-PEG-lipid-mediated gene delivery (2012)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, S.
  • 雑誌名: J.Gene Med. 巻: 14 号: 4 ページ: 262-271
  • DOI: 10.1002/jgm.2615
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient Focal Membrane Deformation Induced by Arginine-rich Peptides Leads to Their Direct Penetration into Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirose, H., Takeuchi, T., Osakada, H., Pujals, S., Katayama, S., Nakase, I., Kobayashi, S., Haraguchi, T., Futaki, S
  • 雑誌名: Molecular Therapy 巻: (in press) 号: 5 ページ: 984-993
  • DOI: 10.1038/mt.2011.313
  • 査読あり
• [雑誌論文] 人エビーズを用いた細胞の外来異物認識機構の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林昇平、糀谷知子、小坂田裕子、森知栄、荒神尚子、平岡泰、原口徳子
  • 雑誌名: 医学生物学電子顕微鏡技術学会誌 巻: 26巻 ページ: 21-22
• [雑誌論文] 人工ビーズを用いた細胞の外来異物認識機構の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林昇平
  • 雑誌名: 医学生物学電子顕微鏡技術学会誌 巻: (In press)
• [雑誌論文] 核膜タンパク質 (2011)
  • 著者名/発表者名: 原口徳子、小林昇平
  • 雑誌名: 生体の科学 巻: 62巻 ページ: 366-369
• [雑誌論文] 核膜タンパク質 (2011)
  • 著者名/発表者名: 原口徳子
  • 雑誌名: 生体の科学 巻: 62 ページ: 366-369
• [雑誌論文] 人工ビーズを用いてオートファジーを視る (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林昇平、原口徳子
  • 雑誌名: 顕微鏡 巻: 45巻 ページ: 78-82
  • NAID: 130007788947
• [雑誌論文] 人工ビーズを用いてオートファジーを視る 顕微鏡 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林昇平
  • 雑誌名: 顕微鏡(日本顕微鏡学会 学会誌) 巻: 45 ページ: 78-82
• [学会発表] 人工染色体の分配異常により形成される微小核の細胞内動態と核膜形成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 原口徳子、荒神尚子、小坂田裕子、糀谷知子、小林昇平、木村宏、中野めぐみ,舛本寛, Larionov V、Earnshaw WC、平岡泰
  • 学会等名: 第29回染色体ワークショップ
  • 発表場所: 仙台秋保温泉、宮城県
  • 年月日: 2012-01-25
• [学会発表] DNA結合ポリスチレンビーズの細胞核内への送達 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林昇平、糀谷知子、小坂田裕子、森知栄、荒神尚子、平岡泰、原口徳子
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、神奈川県
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] DNA結 合ポリスチレンビーズの細胞核内への送達 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林昇平
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、神奈川県
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] 人工ビーズを用いた細胞の外来異物認識機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林昇平、糀谷知子、小坂田裕子、森知栄、荒神尚子、平岡泰、原口徳子
  • 学会等名: 医学生物学電子顕微鏡技術学会第12回医学生物学電子顕微鏡シンポジウム
  • 発表場所: 浜松市駅ビルMayOne、静岡県
  • 年月日: 2011-11-26
• [学会発表] 人工ビーズを用いた細胞の外来異物認識機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林昇平
  • 学会等名: 医学生物学電子顕微鏡技術学会第12回医学生物学電子顕微鏡シンポジウム
  • 発表場所: 浜松市駅ビルMayOne、静岡県(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-26
• [学会発表] Live CLEM法を用いたDNAビーズの細胞内運命の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林昇平、糀谷知子、小坂田裕子、森知栄、荒神尚子、平岡泰、原口徳子
  • 学会等名: 第3回「光塾」
  • 発表場所: 東京大学大学院・薬学系研究科、東京都
  • 年月日: 2011-10-22
• [学会発表] LiveCLEM法を用いたDNAビーズの細胞内運命の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林昇平
  • 学会等名: 第3回「光塾」
  • 発表場所: 東京大学、東京都
  • 年月日: 2011-10-22
• [学会発表] 人工ビーズを用いた細胞内膜アセンブリーの誘導・解析法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林昇平
  • 学会等名: 近畿電顕技術情報交換会第31回談話会
  • 発表場所: 情報通信研究機構未来ICT研究所、兵庫県
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] 人工ビーズを用いた細胞内膜アセンブリーの誘導・解析法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林昇平
  • 学会等名: 近畿電顕技術情報交換会第31回談話会
  • 発表場所: 報通信研究機構未来ICT研究所、兵庫県
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] 生細胞導入ビーズを用いた外来DNA認識機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林昇平、糀谷知子、小坂田裕子、森知栄、荒神尚子、平岡泰、原口徳子
  • 学会等名: アンチセンス・遺伝子・デリバリーシンポジウム2011
  • 発表場所: 大阪大学コンベンションセンター、大阪府(奨励賞受賞)
  • 年月日: 2011-09-02
• [学会発表] 生細胞導入ビーズを用いた外来DNA認識機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林昇平
  • 学会等名: アンチセンス・遺伝子・デリバリーシンポジウム2011
  • 発表場所: 大阪大学コンベンションセンター、大阪府
  • 年月日: 2011-09-02
• [学会発表] The Nuclear Envelope Structures are Required for Maintenance of the Micronucleus Formed by Loss of Centromere Functions of a Human Artificial Chromosome (2011)
  • 著者名/発表者名: Haraguchi, T., Koujin, T., Osakada, H., Kojidani, T., Kobayashi, S., Nakano, M., Masumoto, H., Larionov, V. L., Earnshaw, W. C., Hiraoka, Y.
  • 学会等名: Nuclear envelope disease and chromatin organization
  • 発表場所: Robinson College, Cambridge, UK
  • 年月日: 2011-07-14
• [学会発表] 蛍光・電子顕微鏡両用プローブを用いた分子特異的ナノイメージング法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 原口徳子、糀谷知子、淺川東彦、森知栄、小坂田裕子、小林昇平、平岡泰
  • 学会等名: 医学生物学電子顕微鏡技術学会第27回学術講演会
  • 発表場所: 四国大学交流プラザ、徳島県
  • 年月日: 2011-05-14
• [学会発表] Assembly of intracellular membrane around DNA-coated polystyrene beads in living HeLa cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, S., Kojidani, T., Osakada, H., Mori, C., Koujin, T., Hiraoka, Y., Haraguchi, T.
  • 学会等名: International Symposium on the Physicochemical Field for Genetic Activities
  • 発表場所: The Westin Awaji Island, Japan
  • 年月日: 2011-01-24
• [学会発表] The Nuclear Envelope Structures are Required for Maintenance of the Micronucleus Formed by Loss of Centromere Functions of a Human Artificial Chromosome (2011)
  • 著者名/発表者名: Koujin, T., Osakada, H., Kojidani, T., Kobayashi, S., Nakano, M., Masumoto, H., Larionov, V. L., Earnshaw, W. C., Hiraoka, Y., Haraguchi, T.
  • 学会等名: International Symposium on the Physicochemical Field for Genetic Activities
  • 発表場所: The Westin Awaji Island, Japan
  • 年月日: 2011-01-24
• [学会発表] The nuclear envelope structures are required for maintenance of the micronucleus formed by loss of centromere functions of a human artificial chromosome (2010)
  • 著者名/発表者名: Haraguchi, T., Koujin, T., Osakada, H., Kojidani, T., Kobayashi, S., Nakano, M., Masumoto, H., Larionov, V., Earnshaw, W. C., Hiraoka, Y.
  • 学会等名: The American Society for Cell Biology Annual Meeting
  • 発表場所: Philadelphia Pennsylvania Convention Center U.S.A
  • 年月日: 2010-12-13
• [学会発表] 生細胞導入ビーズを用いた細胞内膜アセンブリーの可視化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林昇平、糀谷知子、小坂田裕子、森知栄、荒神尚子、平岡泰、原口徳子
  • 学会等名: 第二回「光塾」
  • 発表場所: 大阪大学、大阪府
  • 年月日: 2010-12-11
• [学会発表] 生細胞導入ビーズを用いた細胞内膜アセンブリーの可視化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林昇平
  • 学会等名: 第二回「光塾」
  • 発表場所: 大阪大学、吹田市
  • 年月日: 2010-12-11
• [学会発表] 生細胞導入DNA結合ビーズによる細胞内膜系のアセンブリー (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林昇平、糀谷知子、小坂田裕子、森知栄、荒神尚子、平岡泰、原口徳子
  • 学会等名: BMB2010(第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会)
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド、兵庫県
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 人工ビーズの細胞内導入によって明らかになった遺伝子デリバリーのセルバリア (2010)
  • 著者名/発表者名: 原口徳子、小林昇平、小坂田裕子、糀谷知子、荒神尚子、平岡泰
  • 学会等名: BMB2010(第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会)
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド、兵庫県
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 人工ビーズの細胞内導入によって明らかになった遺伝子デリバリーのセルバリア (2010)
  • 著者名/発表者名: 原口徳子
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド、神戸市
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 生細胞導入DNA結合ビーズによる細胞内膜系のアセンブリー (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林昇平
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド、神戸市
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 人工染色体の分配異常により形成される微小核の細胞内動態と核構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 荒神尚子、小坂田裕子、糀谷知子、小林昇王、木村宏、中野めぐみ、舛本寛、Larionov V、Earnshaw WC、平岡泰、原口徳子
  • 学会等名: BMB2010(第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会)
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド、兵庫県
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] 人工染色体の分配異常により形成される微小核の細胞内動態と核構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 荒神尚子
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド、神戸市
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Interfacing Living Cells via Molecular Communication (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakano, T., Kobayashi, S., Haraguchi, T.
  • 学会等名: 5th International ICST Conference on Bio-Inspired Models of Network, Information, and Computing Systems(BIONETICS 2010)
  • 発表場所: Le Meridien Cambridge Hotel, Boston, USA
  • 年月日: 2010-12-01
• [学会発表] Interfacing Living Cells via Molecular Communication (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakano T
  • 学会等名: 5th International ICST Conference on Bio-Inspired Models of Network, Information, and Computing Systems
  • 発表場所: Boston, MA, USA
  • 年月日: 2010-12-01
• [学会発表] 人工染色体のセントロメア機能低下に伴って形成される微小核の細胞内動態と核膜構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 原口徳子、荒神尚子、小坂田裕子、糀谷知子、小林昇平、中野めぐみ、舛本寛、Larionov, V.、Earnshaw, W. C. 平岡泰
  • 学会等名: 第9回核ダイナミクス研究会
  • 発表場所: ラフォーレ修善寺、静岡県
  • 年月日: 2010-05-29
• [学会発表] 人工染色体のセントロメア機能低下に伴って形成される微小核の細胞内動態と核膜構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 原口徳子
  • 学会等名: 第9回 核ダイナミクス研究会
  • 発表場所: ラフォーレ修善寺、静岡県
  • 年月日: 2010-05-29
• [学会発表] Live CLEM : An approach fbr observing molecular dynamics in high resolution (2010)
  • 著者名/発表者名: 原口徳子、荒神尚子、糀谷知子、小坂田裕子、小林昇平、岩本政明、武内史英、淺川東彦、平岡泰
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第66回学術講演会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場、愛知県
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] Live CLEM : An approach for observing molecular dynamics in high resolution (2010)
  • 著者名/発表者名: Haraguchi T
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第66回学術講演会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場、愛知県
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] Live CLEM法によって追跡した微小核の成り行き (2010)
  • 著者名/発表者名: 原口徳子、荒神尚子、小坂田裕子、糀谷知子、止林昇平、中野めぐみ、舛本寛、Larionov, V.、Earnshaw, W. C.、平岡泰
  • 学会等名: 第62回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 大阪国際会議場、大阪府
  • 年月日: 2010-05-21
• [学会発表] 細胞内での人工オルガネラの構築 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林昇平、糀谷知子、小坂田裕子、荒神尚子、平岡泰、原口徳子
  • 学会等名: 第62回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 大阪国際会議場、大阪府
  • 年月日: 2010-05-21
• [学会発表] Visualization of endosomal escape of pH sensor-conjugated polystyrene beads by live CLEM(Live CLEM法によるpHセンサー結合ビーズのエンドソーム脱出過程の可視化) (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林昇平、糀谷知子、小坂田裕子、山本章嗣、吉森保、平岡泰、原口徳子
  • 学会等名: 第62回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 大阪国際会議場、大阪府
  • 年月日: 2010-05-19
• [学会発表] Live CLEM法によるpHセンサー結合ビーズのエンドソーム脱出過程の可視化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林昇平
  • 学会等名: 第62回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 大阪国際会議場、大阪府
  • 年月日: 2010-05-19
• [備考]
  • URL: http://www2.nict.go.jp/advanced_ict/bio/w131103/CellMagic/index.html
• [備考]
  • URL: http://www2.nict.go.jp/advanced_ict/bio/w131103/CellMagic/
• [備考]
  • URL: http://www-karc.nict.go.jp/w131103/CellMagic/index.html