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超顕微鏡技術を用いた分化多能性細胞から終分化細胞へのアクチン繊維分化系統図の作成

研究課題

研究課題/領域番号 23370072
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物物理学
研究機関大阪大学

研究代表者

岩根 敦子  大阪大学, 生命機能研究科, 招へい教授 (30252638)

研究分担者 渡邊 朋信 (渡邉 朋信)  大阪大学, 免疫学フロンティアセンター, 招へい准教授 (00375205)
藤井 高志  大阪大学, 生命機能研究科, 特任研究員 (10582611)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2013年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2012年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2011年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワードアクチン繊維 / クライオ電子顕微鏡 / 構造解析 / 分化 / クライオトモグラフィー / 生物物理 / 生体分子 / 超精密計測
研究成果の概要

分化誘導観察系の構築としては筋管細胞を骨格筋細胞に分化させ、非常に効率よく自動拍動を観察出来る系を立ち上げた。骨格筋細胞内のアクチン繊維の状態変化は定量性逆転写-PCR法を用い、分化マーカーをモニタリングしながらライブイメージングする系を得、ほぼ観察系は確立できた。一方、クライオ電子顕微鏡を用いた細胞内の超微細構造解析は2軸でのSTEM-トモグラフィー観察で対応した。細胞内の比較的厚い試料での観察を可能とし、アクチン繊維と微小管、中間径フィラメントの区別をより明確に行える。さらに、無染色での超微細構造の可視化に加え、明確な同定が期待されるクライオ環境下での光顕を用いた同視野観察にも成功した。

報告書

(4件)
  • 2014 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2015 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 14件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (34件) (うち招待講演 24件)

  • [雑誌論文] The Role of Structural Dynamics of Actin in Class-Specific Myosin Motility.2015

    • 著者名/発表者名
      T. Q. Noguchi, M. Morimatsu, A. H. Iwane , T. Yanagida and T. Q. Uyeda.
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Local heat activation of single myosins based on optical trapping of gold nanoparticles.2015

    • 著者名/発表者名
      M. Iwaki, A. H. Iwane, K. Ikezaki and T. Yanagida.
    • 雑誌名

      Nano Letter

      巻: 15 号: 4 ページ: 2456-61

    • DOI

      10.1021/nl5049059

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Improving spinning disk confocal microscopy by preventing pinhole cross-talk for intravital imaging.2013

    • 著者名/発表者名
      Togo Shimozawa et al.
    • 雑誌名

      Proceeding of the National Academy of Sciences of the United States of America

      巻: 110 号: 9 ページ: 3399-3404

    • DOI

      10.1073/pnas.1216696110

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] G146V mutation at the hinge region of actin reveals a myosin class-specific requirement of actin conformations for motility.2012

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, T. Q. P., Komori, T., Umeki, N., Demizu, N., Ito, K., Iwane, A. H., Tokuraku, K., Yanagida, T., Uyeda, T. Q. P.
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 279 号: 29 ページ: 24399-34345

    • DOI

      10.1074/jbc.m111.321752

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous Observation of the Lever Arm and Head Explains Myosin VI Dual Function.2012

    • 著者名/発表者名
      Keigo Ikezaki et al.
    • 雑誌名

      Small

      巻: 8 号: 19 ページ: 3035-3040

    • DOI

      10.1002/smll.201200765

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Switching of myosin-V motion between the lever-arm swing and Brownian search-and-catch2012

    • 著者名/発表者名
      K.Fujita, M.Iwaki, A.Iwane, L.Marcucci, T.Yanagida
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 3 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/ncomms1934

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spontaneous structural changes in actin regulate G-F transformation.2012

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Morimatsu et al.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 7 号: 11 ページ: e45864-e45864

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0045864

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Engineering strain-sensitive yellow fluorescent protein.2012

    • 著者名/発表者名
      Taro Ichimura et al.
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 48 号: 63 ページ: 7871-7873

    • DOI

      10.1039/c2cc32541a

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atg9 vesicles are an important membrane source during early steps of autophagosome formation.2012

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto H.
    • 雑誌名

      J. Cell Biol.

      巻: 198(2) 号: 2 ページ: 219-233

    • DOI

      10.1083/jcb.201202061

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multilayered, core/shell nanoprobes based on magnetic ferric oxide particles and quantum dots for multimodality imaging of breast cancer tumors.2012

    • 著者名/発表者名
      Qiang Ma, et al.
    • 雑誌名

      Biomaterials

      巻: 33 号: 33 ページ: 8486-8494

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2012.07.051

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distinct modulated pupil function system for real-time imaging of living cells.2012

    • 著者名/発表者名
      Tomonobu M Watanabe et al.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 7 号: 9 ページ: e44028-e44028

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0044028

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluorescence microscopy for simultaneous observation of 3D orientation and movement and its application to quantum rod-tagged myosin V.2012

    • 著者名/発表者名
      Masashi Ohmachi et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      巻: 109 号: 14 ページ: 5294-5298

    • DOI

      10.1073/pnas.1118472109

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The structure of a type III secretion needle at 7-A resolution provides insights into its assembly and signaling mechanisms.2012

    • 著者名/発表者名
      Fujii, T., et a1
    • 雑誌名

      PNAS

      巻: 109 号: 12 ページ: 4461-4466

    • DOI

      10.1073/pnas.1116126109

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chromatin plasticity as a differentiation index during muscle differentiation of C2C12 myoblasts.2012

    • 著者名/発表者名
      Tomonobu M. Watanabe et al.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 418 号: 4 ページ: 742-747

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2012.01.091

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Single Cell 3D structural analysis2014

    • 著者名/発表者名
      岩根敦子
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-25
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] クライオ電子線トモグラフィーと光学顕微鏡同視野観察を用いた無傷細胞の3D-イメージングへの挑戦2014

    • 著者名/発表者名
      一ノ瀬孝子、小川瑠里子、永井里奈、岩根敦子
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-25
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] The challenge to intact cell 3D-imaging by dual-axis Cryo-electron tomography and correlative light imagingmaging of live cell organelles by Cryo-electron tomography and STEM2014

    • 著者名/発表者名
      Ruriko Ogawa, Takako M. Ichinose, Rina Nagai, Kazuhiro Aoyama and Atsuko H. Iwane
    • 学会等名
      第52回日本生物物理学会年会(BSJ2014)
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-09-25
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development for dynamic live cell imaging by cryo-electron tomography and STEM2013

    • 著者名/発表者名
      Atsuko H. Iwane
    • 学会等名
      Nagoya Symposium Frontiers in Structural Physiology
    • 発表場所
      Nagoya Univ. (Nagoya, Aichi)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Development for dynamic live cell imaging by cryo-electron tomography and STEM2013

    • 著者名/発表者名
      Atsuko H. Iwane
    • 学会等名
      Biophysical Society 57th Annual Meeting
    • 発表場所
      Philadelphia Convention Center (Philadelphia, PE, USA)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ENGINEERING STRAIN-SENSITIVE YELLOW FLUORESCENT PROTEIN2013

    • 著者名/発表者名
      Tomonobu M. Watanabe
    • 学会等名
      Biophysical Society 57th Annual Meeting
    • 発表場所
      Philadelphia Convention Center (Philadelphia, PE, USA)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] OBSERVATION of SEQUENTIAL TRANSITION STATE in SKELETAL MUSCLE ACTIN FILAMENT depending on MYOSIN using smFRET and STEM TOMOGRAPHY in living cell.2012

    • 著者名/発表者名
      Atsuko H. Iwane
    • 学会等名
      Gordon Research Conferences: Single Molecule Approaches to Biology
    • 発表場所
      Mount Snow Resort (West Dover, VT, USA)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development for dynamic Live Cell imaging by cryo-electron tomography2012

    • 著者名/発表者名
      Atsuko H. Iwane
    • 学会等名
      日本生物物理学会 第50回年会
    • 発表場所
      名古屋大学 (愛知県名古屋市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] アクトミオシン動作メカニズム解明に向けて-ミオシンサブグループの特性を1分子ナノ計測で調べる2012

    • 著者名/発表者名
      岩根敦子
    • 学会等名
      東京大学基礎科学研究科特別セミナー
    • 発表場所
      東京大学基礎科学研究科, (東京都渋谷区)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アクトミオシン動作メカニズムを1分子ナノ計測技術で解明する2012

    • 著者名/発表者名
      岩根敦子
    • 学会等名
      九州大学大学院医学研究科特別セミナー
    • 発表場所
      九州大学大学院医学研究科, (福岡県福岡市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development for dynamic Live Cell imaging by Cryo-electron tomography and Scanning TEM.2012

    • 著者名/発表者名
      Atsuko H. Iwane
    • 学会等名
      日本分子生物学会第35回年会
    • 発表場所
      マリンメッセ福岡(福岡県福岡市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 学生が生み出した最先端イメージング技術2012

    • 著者名/発表者名
      渡邉 朋信
    • 学会等名
      東京大学 柏キャンパス バイオイメージングセンターセミナー
    • 発表場所
      東京大学 柏キャンパス(千葉県柏市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Resolution enhancement method focusing on usability and applicability for cell biology.2012

    • 著者名/発表者名
      渡邉 朋信
    • 学会等名
      第45回日本発生生物学会・第64回日本細胞生物学会 合同大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 力学パラメータを感受する蛍光蛋白質の開発2012

    • 著者名/発表者名
      渡邉 朋信
    • 学会等名
      多細胞動態研究のためのブレインストーミング・ワークショップ
    • 発表場所
      理化学研究所 CDB(兵庫県神戸市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] RESOLUTION ENHANCEMENT METHODS USING A WIDE FIELD FLUORESCENCE MICROSCOPE.2012

    • 著者名/発表者名
      Tomonobu M. Watanabe
    • 学会等名
      14th International Congress of Histochemistry and Cytochemistry (ICHC 2012)
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府京都市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 『これから』の光学イメージング技術2012

    • 著者名/発表者名
      Tomonobu M. Watanabe
    • 学会等名
      第50回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学 (愛知県名古屋市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Potential Landscape of Cellular State in Differentiation with Spectroscopic Parameter.2012

    • 著者名/発表者名
      Tomonobu M. Watanabe
    • 学会等名
      理化学研究所 生命システム研究センター 開所記念国際シンポジウム
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生命システム解明のための光学イメージング技術の開発と応用2012

    • 著者名/発表者名
      渡邉 朋信
    • 学会等名
      第7回NIBBバイオイメージングフォーラム -顕微鏡の新機軸-
    • 発表場所
      自然科学研究機構 基礎生物学研究所(愛知県岡崎市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光学顕微鏡で生細胞の内部を観て測る2012

    • 著者名/発表者名
      渡邉 朋信
    • 学会等名
      第1回 先進的観測技術研究会 ー局所構造解析、イメージングの最前線ー
    • 発表場所
      KEKつくばキャンパス 研究本館内 小林ホール(茨城県つくば市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生きた細胞内で蛋白質の四次元運動を追跡する計測技術2012

    • 著者名/発表者名
      渡邉 朋信
    • 学会等名
      電顕技術開発若手研究部会 第3回ワークショップ 「様々なイメージング技術の現況と展望」
    • 発表場所
      名古屋ファインセラミックスセンター (愛知県名古屋市)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] INTRACELLULAR PRESSURE MEASUREMENT BY USING PRESSURE SENSITIVE YELLOW FLUORESCENT PROTEIN.2012

    • 著者名/発表者名
      Tomonobu M. Watanabe
    • 学会等名
      Biophysical Society 56th Annual Meeting
    • 発表場所
      San Diego Convention Center (San Diego, USA)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] SINGLE MOLECULE MOVEMENT OF FULL-LENGTH MYOSIN XSINGLE MOLECULE MOVEMENT OF FULL-LENGTH MYOSINX.2012

    • 著者名/発表者名
      Tomonobu M. Watanabe
    • 学会等名
      Biophysical Society 56th Annual Meeting
    • 発表場所
      San Diego Convention Center (San Diego, USA)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Development of single molecule Nano-measurement.2011

    • 著者名/発表者名
      Atsuko H. Iwane
    • 学会等名
      Meeting of Northwestern University Feinberg School of Medicine
    • 発表場所
      Northwestern University Feinberg School of Medicine (Chicago, IL, USA)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Observation of sequential transition states in skeletal muscle actin filament in response to myosin using smFRET.2011

    • 著者名/発表者名
      Atsuko H. Iwane
    • 学会等名
      Gordon Research Conferences: Muscle & Molecular Motors
    • 発表場所
      Colby-Sawyer College (New London, NH, USA)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Myosin mechanical-sensing for directional motion.2011

    • 著者名/発表者名
      Atsuko H. Iwane
    • 学会等名
      日本生物物理学会第49回年会
    • 発表場所
      兵庫県立大学(兵庫県姫路市)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Observation of sequential transition states in skeletal muscle actin filament in response to myosin using smFRET.2011

    • 著者名/発表者名
      Atsuko H. Iwane
    • 学会等名
      日本生物物理学会第49回年会
    • 発表場所
      兵庫県立大学(兵庫県姫路市)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ナノテクノロジーを応用した 生物顕微鏡開発2011

    • 著者名/発表者名
      渡邉 朋信
    • 学会等名
      ナノ学会第9回年会 ナノサイエンススクール
    • 発表場所
      北海道大学 学術交流会館(北海道札幌市)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Simple Superresolution Methods by Using a Conventional Fluorescent Optical Setup.2011

    • 著者名/発表者名
      Tomonobu M. Watanabe
    • 学会等名
      RIKEN CDB-QBiC Joint Symposium "Towards Innovation in Developmental Cell Biology: The Impact of Emerging Technologies"
    • 発表場所
      理研CDB (兵庫県神戸市)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Simple Superresolution Methods by Using a Conventional Fluorescent Optical Setup.2011

    • 著者名/発表者名
      Tomonobu M. Watanabe
    • 学会等名
      2nd Seminar on Nanoparticles and Single Molecules "Applications of Light and Nanomaterials for Bioanalysis and Bioimaging"
    • 発表場所
      独立行政法人産業技術総合研究所(AIST)四国センター (香川県高松市)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞と相互作用する粒子の四次元運動をナノメートル精度で追跡する2011

    • 著者名/発表者名
      渡邉 朋信
    • 学会等名
      第63回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      京都大学(京都府京都市)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 圧力感受性蛍光蛋白質の開発と細胞内圧力計測2011

    • 著者名/発表者名
      渡邉 朋信
    • 学会等名
      第49回日本生物物理学会大会
    • 発表場所
      兵庫県立大学(兵庫県姫路市)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノシステムを定量する新規計測技術の総合的開発2011

    • 著者名/発表者名
      渡邉 朋信
    • 学会等名
      第84回日本生化学会学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] High speed superresolution & pressure indicative fluorescent protein.2011

    • 著者名/発表者名
      Tomonobu M. Watanabe
    • 学会等名
      Seminar at Research Center for Applied Sciences Academia Sinica (RCAS)
    • 発表場所
      RCAS (台湾)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超解像技術の理論と実践2011

    • 著者名/発表者名
      渡邉 朋信
    • 学会等名
      第18回 細胞生物学ワークショップ
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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