単離骨格筋線維内における小胞輸送動態の超解像ナノ計測手法の確立

• 研究課題/領域番号: 26670099
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生理学一般
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 神崎 展 東北大学, 医工学研究科, 准教授 (10272262)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 細胞内小胞輸送 / ライブイメージング / 骨格筋 / GLUT4 / イメージング / 細胞内小胞輸送系 / 量子ドット

研究成果の概要

本研究では，マウスより単離/培養した骨格筋線維内において、空間分解能6 nmというナノ計測を単一分子レベルで実現し，GLUT4およびトランスフェリン受容体分子の輸送動態を定量的に計測することに世界で初めて成功した．また，これまで電子顕微鏡に依存してきた微細構造の観察が超解像顕微鏡により達成できることを確認した．これらの研究成果は，構造的に特殊なためライブイメージング解析が困難であった骨格筋のオルガネラ膜や輸送小胞の細胞生物学的研究に大きく貢献するものである．

研究成果

• [国際共同研究] Laval University Medical Center(Canada)
• [国際共同研究] Francis Crick Institute(英国)
• [国際共同研究] Aarhus University(Denmark)
• [国際共同研究] Leibniz Center, Medicine & Biosciences(Germany)
• [雑誌論文] 電気パルスを用いた収縮型培養筋細胞の創製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 神崎 展
  • 雑誌名: 機械の研究 巻: 68 (1) ページ: 56-58
• [雑誌論文] Involvement of IL-1 in the Maintenance of Masseter Muscle Activity and Glucose Homeostasis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Chiba K, Tsuchiya M, Koide M, Hagiwara Y, Sasaki K, Hattori Y, Watanabe M, Sugawara S, Kanzaki M, Endo Y.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 10 (11):e0143635 号: 11 ページ: e0143635-e0143635
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0143635
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Improvement of Cell Membrane Permeability Using a Cell-Solution Electrode for Generating Atmospheric-Pressure Plasma (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Kaneko, S. Sasaki, Y. Hokari, S. Horiuchi, R. Honda, and M. Kanzaki
  • 雑誌名: Biointerphases 巻: 10 号: 2 ページ: 029521-029521
  • DOI: 10.1116/1.4921278
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 脂質ラフト形成において細胞内外が共役するしくみ (2015)
  • 著者名/発表者名: 神崎 展
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 33(11) ページ: 1759-1760
• [学会発表] The Human Satellite Cells can Form the Myotube Even in the Atrophic Fatty Muscle of Rotator Cuff Tear (2016)
  • 著者名/発表者名: Koide M, Hagiwara Y, Ando A, Yabe Y, Kanazawa K, Sekiguchi T, Itaya N, Yoshida S, Itoi E, Kanzaki M, Hatakeyama H, Tsuchiya M
  • 学会等名: The Orthopaedic Research Society 2016 Annual Meeting
  • 発表場所: Orlando, FL, USA
  • 年月日: 2016-03-05
  • 国際学会
• [学会発表] マウス走行運動モデルと電気パルス強収縮モデルを用いた収縮骨格筋の生物学的応答の解析―GLUT4制御に関わる分子基盤について― (2016)
  • 著者名/発表者名: 細谷 雅浩、堰合 茂智、畠山 裕康、神崎 展
  • 学会等名: 第4回骨格筋生物学研究会
  • 発表場所: 松本大学，長野
  • 年月日: 2016-03-04
• [学会発表] Roles of exercise-induced gene, SPARC, against sarcopenia: link between extracellular matrix and mitochondria. (2015)
  • 著者名/発表者名: Malouane A, Carbonell A, Yoshioka M, Kanzaki M, Puymirat J, St-Amand J
  • 学会等名: 8th Cachexia Conference
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2015-12-04
  • 国際学会
• [学会発表] Cellular Nanoscience and Exercise-induced Health Benefits (2015)
  • 著者名/発表者名: Kanzaki M, Hatakeyama H
  • 学会等名: International Conference on Fluid Dynamics 2015, "Advanced Physical Stimuli and Biological Responses"
  • 発表場所: Sendai, International Center
  • 年月日: 2015-10-28
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] AS160 vs Tbc1d1: Cooperative determination of insulin-responsive GLUT4 trafficking activity after exercise-mimetic stimuli (2015)
  • 著者名/発表者名: Hatakayama H, Kanzaki M
  • 学会等名: 51st Annual Meeting of the European Association for the Study of Diabetes
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
  • 年月日: 2015-09-14
  • 国際学会
• [学会発表] Coordinated actions of AS160 and Tbc1d1 as a determinant of insulin sensitivity in GLUT4 trafficking (2015)
  • 著者名/発表者名: Hatakayama H, Kanzaki M
  • 学会等名: FASEB SRC "Glucose Transport: Gateway to Metabolic Systems Biology"
  • 発表場所: Big Sky, MT, USA
  • 年月日: 2015-07-26
  • 国際学会
• [学会発表] Involvement of Mechanosensitive Transcriptional Network in Contraction-dependent Muscle Fiber Type Conversion Analyzed using the "in vitro Exercise Model" (2015)
  • 著者名/発表者名: Hosoya M, Uda Y, Hatakeyama H, Kanzaki M
  • 学会等名: Cell Symposia "Exercise Metabolism"
  • 発表場所: Amsterdam, Netherland
  • 年月日: 2015-07-12
  • 国際学会
• [学会発表] 生細胞内における単一分子レベルの視覚化解析と分子動態生理学の創造 (2015)
  • 著者名/発表者名: 神崎 展
  • 学会等名: 日本動物細胞工学会2015年大会
  • 発表場所: 仙台・東北大学・片平さくらホール
  • 年月日: 2015-07-09
  • 招待講演
• [学会発表] 廃用萎縮・脂肪変性したヒト筋組織の再生能力評価と脂肪変性抑制法の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小出将志・土谷昌広・萩原嘉廣・神崎 展
  • 学会等名: 第3回骨格筋生物学研究会
  • 発表場所: 仙台・東北大学星陵キャンパス
  • 年月日: 2015-03-07 – 2015-03-09
• [学会発表] 運動機能維持におけるIL1の働き (2015)
  • 著者名/発表者名: 土谷昌広・小出将志・萩原嘉廣・神崎 展
  • 学会等名: 第3回骨格筋生物学研究会
  • 発表場所: 仙台・東北大学星陵キャンパス
  • 年月日: 2015-03-07 – 2015-03-09
• [備考] 神崎研究室HP
  • URL: http://www.ecei.tohoku.ac.jp/kanzaki/index.html
• [備考] ResearchGate Makoto Kanzaki HP
  • URL: https://www.researchgate.net/profile/Makoto_Kanzaki/
• [備考] Research Gate HP
  • URL: https://www.researchgate.net/profile/Makoto_Kanzaki/