細胞膜に結合したアクチン膜骨格の超解像可視化：方法開発と機能の解明

• 研究課題/領域番号: 26670138
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 楠見 明弘 京都大学, 物質－細胞統合システム拠点, 教授 (50169992)
• 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: 細胞生物物理 / １分子計測・操作 / メゾスコピック系 / 細胞骨格 / 細胞膜の動的構造 / 1分子計測・操作

研究成果の概要

我々は、世界で初めて、アクチン線維と細胞膜が緊密に結合していること、それによってアクチン線維の網目が細胞膜をコンパートメント化していることを見出し、アクチン膜骨格と名付け、生物学的意義を明らかにしてきた。
しかし、アクチン膜骨格の生細胞での可視化には誰も成功していない。我々は最近EBP50分子が、細胞質からアクチン膜骨格と受容体の結合部位に頻繁にリクルートされてくることを見出した。本研究の目的は、この現象を利用し、生細胞中でのアクチン膜骨格を可視化し、シグナル変換におけるアクチン膜骨格の機能解明を進めることである。

研究成果

• [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] Raft-based interactions of gangliosides with a GPI-anchored receptor (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Komura, K. G. N. Suzuki, H. Ando, M. Konishi, M. Koikeda, A. Imamura, R. Chadda, T. K. Fujiwara, H. Tsuboi, R. Sheng, W. Cho, K. Furukawa, K. Furukawa, Y. Yamauchi, H. Ishida, A. Kusumi (Co-Corresponding Author), and M. Kiso
  • 雑誌名: Nat. Chem. Biol. 巻: in press 号: 6 ページ: 402-410
  • DOI: 10.1038/nchembio.2059
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Single-molecule tracking revealed organizing principles of the plasma membrane for signal transduction (2015)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Kusumi
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Asia Conferences "New Advances in Optical Imaging of Live Cells and Organisms"
  • 発表場所: 蘇州（中国）
  • 年月日: 2015-12-09
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Single-molecule tracking revealed organizing principles of the plasma membrane for its signal transduction function (2015)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Kusumi
  • 学会等名: Super Resolution Symposium
  • 発表場所: バンガロール（インド）
  • 年月日: 2015-11-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Membrane mechanisms: Concerted action of membrane domains for signal transduction in the plasma membrane revealed by single-molecule tracking (2015)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Kusumi
  • 学会等名: Depatmental Seminar: Research Center for Applied Sciences, Acadmia Sinica
  • 発表場所: 台北（台湾）
  • 年月日: 2015-10-28
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Organizing principles of the plasma membrane for signal transduction as revealed by single-molecule tracking (2015)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Kusumi
  • 学会等名: International Symposium on Frontiers in Bioimaging
  • 発表場所: 台北（台湾）
  • 年月日: 2015-10-26
  • 国際学会 / 招待講演