細胞質内単粒子運動の直接観察

• 研究課題/領域番号: 25600051
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 佐甲 靖志 独立行政法人理化学研究所, 佐甲細胞情報研究室, 主任研究員 (20215700)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013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: １粒子追跡 / ナノプローブ / 細胞内環境

研究成果の概要

細胞内の化学反応において、分子やオルガネラなど細胞内粒子の運動と衝突は最も基本となる現象である。細胞構造・細胞環境の複雑性のため、細胞内粒子の運動は単純なブラウン運動（熱拡散）からは、相当に逸脱していると予想される。本研究では、生細胞に直径50 nmの蛍光粒子を導入し、単一粒子運動計測を行った。その結果は、細胞質の粘性は水の粘性の1/10程度に過ぎないが、50 nm粒子の約４割の運動は100 nm程度の範囲に制限され、細胞内の空間が細かく区画されていることを示唆するものであった。

研究成果

• [雑誌論文] Dynamic and unique nucleolar microenvironment revealed by fluorescence correlation spectroscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: Park, H., Han, S.-S., Sako, Y., and Pack, C.-G.
  • 雑誌名: FASEB J. 巻: 29 号: 3 ページ: 837-848
  • DOI: 10.1096/fj.14-254110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Power law relationship between cell cycle duration and cell volume in the early embryonic development of Caenorhabditis elegans (2015)
  • 著者名/発表者名: Arata, Y., Takagi, H., Sako, Y., and Sawa. H.
  • 雑誌名: Frontiers in Physiology 巻: 28 ページ: 529-529
  • DOI: 10.3389/fphys.2014.00529
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Positive feedback within a kinase signaling complex functions as a switch mechanism for NF-B activation (2014)
  • 著者名/発表者名: Shinohara, H., Behar, M., Inoue, K., Hiroshima, M., Yasusda, T., Nagashima, T., Kimura, S., Sanjo, H., Maeda, S., Yumoto, N., Ki, S., Akira, S., Sako, Y., Hoffman, A., Kurosaki, T., and Okada-Hatakeyama, M.
  • 雑誌名: Science 巻: 344 号: 10 ページ: 760-764
  • DOI: 10.1016/j.bpj.2014.10.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photosystem II antenna phosphorylation-dependent protein diffusion determined by fluorescence correlation spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Iwai, M., Pack, C.-G., Takenaka, Y., Sako, Y., and Nakano, A.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimality conditions for cell-fate heterogeneity that lead to the ability to maximize effects of growth factors in PC12 cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Mouri, K. and Sako, Y.
  • 雑誌名: PLoS Comp. Biol. 巻: 9 号: 11 ページ: e1003320-e1003320
  • DOI: 10.1371/journal.pcbi.1003320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clearance of yeast eRF-3 prion [PSI+] by amyloid enlargement due to the imbalance between chaperone Ssa1 and cochaperone Sgt2 (2013)
  • 著者名/発表者名: Arai, C., Kurahashi, H., Pack, C.-G.., Sako, Y., and Nakamura, Y.
  • 雑誌名: Translation. 巻: 1 号: 2 ページ: e26574-e26574
  • DOI: 10.4161/trla.26574
  • 査読あり
• [学会発表] 細胞内反応ネットワークの1分子計測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐甲靖志
  • 学会等名: 日本学術会議フォーラム「生命情報ビッグデータ時代における新しい生命科学」
  • 発表場所: 日本学術会議（東京）
  • 年月日: 2014-08-29
  • 招待講演
• [学会発表] Experimental aspects of intracellular dynamics of cell fate decision (2014)
  • 著者名/発表者名: Sako, Y.
  • 学会等名: The Joint Annual Meeting of The Japanese Society for Mathematical Biology and The Society for Mathematical Biology 2014
  • 発表場所: Osaka Interanational Convention Center (Osaka)
  • 年月日: 2014-07-30
  • 招待講演
• [学会発表] Single-molecule analysis of cell signaling reactions (2014)
  • 著者名/発表者名: Sako, Y.
  • 学会等名: Single Protein Dynamics in Cellulo SPDC 2014
  • 発表場所: OIST (Okinawa, Onna)
  • 年月日: 2014-04-25
  • 招待講演
• [学会発表] Single molecule imaging of signal transduction in living cells
  • 著者名/発表者名: Sako, Y.
  • 学会等名: 3rd McGill-RIKEN Scientific Workshop
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 招待講演
• [学会発表] Single-molecule imaging of intracellular reactions
  • 著者名/発表者名: Sako, Y.
  • 学会等名: Kyoto University Cell Biology, Developmental Biology, and Systems Biology Course Meeting
  • 発表場所: Kyoto
  • 招待講演
• [学会発表] Single-molecule analysis of intracellular reaction networks
  • 著者名/発表者名: Sako, Y.
  • 学会等名: KHUPO 14th Annual International Proteomics Conference
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 招待講演