カベオラ被覆構造の分子構築機構の解明

• 研究課題/領域番号: 26286027
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 諸根 信弘 京都大学, 物質－細胞統合システム拠点, 教授 (50399680)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円); 2016年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2014年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
• キーワード: 1分子科学 / 細胞膜 / カベオラ / エンドサイトーシス / １分子科学

研究成果の概要

カベオラと呼ばれる直径70nm程度の小さな膜陥入構造は、神経系以外の細胞膜に普遍的に形成されている。カベオラの機能としては、エンドサイトーシス、トランスサイトーシス、脂肪酸の取り込みなど諸説あるが、概して、電子顕微鏡レベルの構造解析による理解は重要である。カベオラは、細胞膜の細胞質側表面に構築される渦巻き状の微細な被覆構造であるため、分子レベルの集積構築を議論する場合、 フリーズレプリカ電子顕微鏡法が有用である。本研究は、カベオラの構造基盤を、電子顕微鏡で解明したものである。

研究成果

• [国際共同研究] The University of Queensland(Australia)
• [国際共同研究] Dartmouth Medical School(米国)
• [国際共同研究] Institut Curie(France)
• [国際共同研究] Max Plank Institute(Germany)
• [雑誌論文] Hybrid Cellular Metabolism Coordinated by Zic3 and Esrrb Synergistically Enhances Induction of Naive Pluripotency (2017)
  • 著者名/発表者名: Sone M, Morone N, Nakamura T, Tanaka A, Okita K, Woltjen K, Nakagawa M, Heuser J, Yamada Y, Yamanaka S, Yamamoto T.
  • 雑誌名: Cell Metabolism 巻: 印刷中 号: 5 ページ: 1103-1117.e6
  • DOI: 10.1016/j.cmet.2017.04.017
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The modeling of Alzheimer's disease by the overexpression of mutant Presenilin 1 in human embryonic stem cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Honda M, Minami I, Tooi N, Morone N, Nishioka H, Uemura K, Kinoshita A, Heuser JE, Nakatsuji N, Aiba K.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 469 号: 3 ページ: 587-92
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.12.025
  • NAID: 120005980892
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Confined diffusion of transmembrane proteins and lipids induced by the same actin meshwork lining the plasma membrane (2016)
  • 著者名/発表者名: T. K. Fujiwara, Iwasawa, K., Kalay, Z., Tsunoyama, T. A. Y. Watanabe, Y. M. Umemura, H. Murakoshi, K. G. N. Suzuki, Y. L., Nemoto, N. Morone, A. Kusumi
  • 雑誌名: Mol. Cell Biol. 巻: 27 号: 7 ページ: 1101-1119
  • DOI: 10.1091/mbc.e15-04-0186
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Polymer-Coated pH-Responsive High-Density Lipoproteins (2016)
  • 著者名/発表者名: Hyungjin Kim, Haruki Okamoto,Arnaud E Felber, Anna Polomsak, Nobuhiro Morone, John E Heuser, Jean-Christophe Leroux, Tatsuya Murakami
  • 雑誌名: J. Control. Release 巻: 228 ページ: 132-140
  • DOI: 10.1016/j.jconrel.2016.03.005
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Metabolic reprogramming during neuronal differentiation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Agostini M, Romeo F, Inoue S, Niklison-Chirou MV, Elia AJ, Dinsdale D, Morone N, Knight RA, Mak TW, Melino G.
  • 雑誌名: Cell Death Differ. 巻: 23 号: 9 ページ: 1502-14
  • DOI: 10.1038/cdd.2016.36
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Confined diffusion of transmembrane proteins and lipids induced by the same actin meshwork lining the plasma membrane. (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara TK, Iwasawa K, Kalay Z, Tsunoyama TA, Watanabe Y, Umemura YM, Murakoshi H, Suzuki KG, Nemoto YL, Morone N, Kusumi A.
  • 雑誌名: Mol Biol Cell 巻: 27 ページ: 1101-19
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Thermosensitive Ion Channel Activation in Single Neuronal Cells by Using Surface-Engineered Plasmonic Nanoparticles. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakatsuji H, Numata T, Morone N, Kaneko S, Mori Y, Imahori H, Murakami T.
  • 雑誌名: Angewandte Chemie International Edition 巻: 54 号: 40 ページ: 11725-1729
  • DOI: 10.1002/anie.201505534
  • NAID: 120005646471
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Diffusion-coupled molecular assembly: structuring of coordination polymers across multiple length scales. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirai K, Reboul J, Morone N, Heuser JE, Furukawa S, Kitagawa S.
  • 雑誌名: J Am Chem Soc. 巻: 136 号: 42 ページ: 14966-14973
  • DOI: 10.1021/ja507971r
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Regulation of cargo-selective endocytosis by dynamin 2 GTPase-activating protein girdin. (2014)
  • 著者名/発表者名: Liang Weng, Atsushi Enomoto, Hiroshi Miyoshi, Kiyofumi Takahashi, Naoya Asai, Nobuhiro Morone, Ping Jiang, Jian An, Takuya Kato, Keisuke Kuroda, Takashi Watanabe, Masato Asai, Maki Ishida-Takagishi, Yoshiki Murakumo, Hideki Nakashima, Kozo Kaibuchi and Masahide Takahashi.
  • 雑誌名: EMBO Journal. 巻: 33 号: 18 ページ: 2098-2112
  • DOI: 10.15252/embj.201488289
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mesoscopic Metal Nanoparticles Doubly Functionalized with natural and engineered lipidic dispersants for therapeutics (2014)
  • 著者名/発表者名: Murakami, T., Nakatsuji, H., Morone, N., Heuser, J. E., Ishidate, F., Hashida, M., Imahori, H.
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 8 号: 7 ページ: 7370-7376
  • DOI: 10.1021/nn5024818
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Helical DNA origami tubular structures with various sizes and arrangements (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Endo, S. Yamamoto, T. Emura, K. Hidaka, N. Morone, J. E. Heuser, H. Sugiyama
  • 雑誌名: Angewandte Chemie, International Edition 巻: 53 号: 29 ページ: 7484-7490
  • DOI: 10.1002/anie.201402973
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 細胞やタンパク質分子複合体の無氷晶凍結に必要な基礎原理と方法論 (2016)
  • 著者名/発表者名: 諸根信弘
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2016-06-14
  • 招待講演
• [学会発表] プラズモンナノ材料による1神経細胞の熱感受性イオンチャネルの光活性化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 村上 達也, 中辻 博貴, 沼田 朋大, 諸根 信弘, 金子 周司, 森 泰生, 今堀 博
  • 学会等名: Biochemistry and Molecular Biology 2015
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Three dimensional structure of cytoskeleton in axon. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kuwahara R, Yokoyama K, Aoyama K, Mitsuoka K and Morone N.
  • 学会等名: The 2nd East-Asia Microscopy Conference
  • 発表場所: 姫路、日本
  • 年月日: 2015-11-24
  • 国際学会
• [学会発表] 神経軸索内膜骨格の3次元構造 (2015)
  • 著者名/発表者名: 桒原 隆亮, 青山 一弘, 光岡 薫, 諸根 信弘
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第７１回学術講演会
  • 発表場所: 京都、日本
  • 年月日: 2015-05-13
• [学会発表] Cryo-STEM Tomography による細胞構造の3次元解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 青山 一弘, 諸根 信弘, 桒原 隆亮, 横山 佳奈, 光岡 薫
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第７１回学術講演会
  • 発表場所: 京都、日本
  • 年月日: 2015-05-13
• [学会発表] カベオラと細胞膜の相互作用点に関する構造解析的検証 (2015)
  • 著者名/発表者名: 諸根 信弘
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第７１回学術講演会
  • 発表場所: 京都、日本
  • 年月日: 2015-05-13
• [学会発表] 感染性タンパク質結晶化の細胞内メゾ構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 諸根 信弘, 森 肇, Heuser John
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第７１回学術講演会
  • 発表場所: 京都、日本
  • 年月日: 2015-05-13
• [学会発表] Three dimensional structure of ring-shaped membrane skeleton in axon (2015)
  • 著者名/発表者名: Kuwahara R, Aoyama K, Mitsuoka K and Morone N.
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第７１回学術講演会
  • 発表場所: 京都、日本
  • 年月日: 2015-05-13
• [学会発表] Intracellular crystallization of insect virus and polyhedra revealed by quick-freeze, freeze-fracture electron microscopy. (2014)
  • 著者名/発表者名: Morone N, Mori Hajime, Heuser J.
  • 学会等名: The 2014 ASCB/ ifcb meeting
  • 発表場所: Fohiladelphia, USA
  • 年月日: 2014-12-06 – 2014-12-10
• [学会発表] Mesoscale organization of insect virus-polyhedra crystals revealed by rapid-freeze, freeze-fracture EM (2014)
  • 著者名/発表者名: Morone N, Mori Hajime, Heuser J.
  • 学会等名: 18th International Microscopy Congress
  • 発表場所: Prague, Czech
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-12
• [学会発表] Insect virus-polydhedra crystals revealed by tepid-freeze, freeze-fracture EM. (2014)
  • 著者名/発表者名: Morone N, Mori Hajime, Heuser J.
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第７０回記念学術講演会
  • 発表場所: 幕張、日本
  • 年月日: 2014-05-11 – 2014-05-13