超顕微鏡技術の評価と細胞内分子動態のイメージング

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07308070
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 臼倉 治郎 名古屋大学, 医学部, 助教授 (30143415)
• 研究分担者: 片山 栄作 東京大学, 医科学研究所, 助教授 (50111505) ; 月田 承一郎 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50155347) ; 石川 春津 群馬大学, 医学部, 教授 (90010058) ; 尾張部 克志 名古屋大学, 情報文化学部, 助教授 (90109257) ; 曽我部 正博 名古屋大学, 医学部, 教授 (10093428)
• キーワード: 超顕微鏡技術 / 細胞骨格 / 情報伝達 / イメージング / 原子間力顕微鏡 / ナノ秒多画像同時計測顕微鏡 / 原子間力顕微鏡

研究概要

本研究の目的は超顕微鏡技術により細胞骨格の超微構造を動的に観察し、情報伝達系との関連を明かにすることである。これらの研究を通してそれぞれの超顕微鏡技術がいかなる特徴と性能を持つかを評価し、将来の細胞内動的分子構築のイメージング法を確立することである。細胞骨格は膜の直下から細胞内奥深くまで広く分布するため、情報伝達系との関係が推測されていたが、必ずしも明瞭でない。強化ヒデオ顕微鏡などにより内在性膜蛋白の動きが膜骨格により制御されていることが明かになった。平成8年度は前年度の継続である情報伝達系としての膜骨格の分子構築についてさらに追求するとともに、新たに分子構造を直接イメージングすることも考えた。これは情報伝達がここの蛋白の相互認識で成り立っているからである
役割分担の概要: 臼倉は班員の協力を得て本総合研究の報告を行なうとともに、遺伝子転写過程のイメージングに取り組んだ。曽我部は強化ビデオ顕微鏡とパッチクランプ法の併用により、機械刺激応答チャネルの開閉と細胞骨格との関連を明かにした。楠見は単一粒子追跡法と原子間力顕微鏡により、膜の裏打ち構造が作るドメインと膜蛋白運動制御との関連を明かにした。石川は共焦点レーザー顕微鏡により、生きている細胞膜の裏打ち構造と基質との接着の関係を解析した。木下はナノ秒多画像同時計測顕微鏡により生きている細胞膜の動態を掲示的に明かにした。宮本、猪飼らは溶液中での原子間力顕微鏡観察の有用性を明かにした。片岡はX線回折法により生理条件下での紫膜の表面分子構造を明かにする。片岡、豊島はそれぞれマイカフレーク法、氷包埋法により、胞接着装置と細胞骨格の結合様式を蛋白質生化学的に解明すると共に、必要に応じて、試料や生化学的知識を班員に提供した。

研究成果

• [文献書誌] Arai,M.,Nishizawa,Y.et al.: "Confocal imaging of megamitochondria formaiton induced by ethanol and hydrazine in culture cells(RL-34)." Bioimaes. Vol.3. 25-30 (1995)
• [文献書誌] Adachi,K.,Matsuhashi,T.et al.: "Studies on urea synthesis in the liver of rats treated chronically with ethanol using perfused livers,isolated-" Biochem.Pathol.vol.23. 667-676 (1995)
• [文献書誌] Adachi,K.,Matsuhashi,T.et al.: "Suppression of the hydrazine-induced formation of megamitochondria in the rat liver by coenzyme." Toxicol.Lett. vol.86. 47-54 (1995)
• [文献書誌] Taya,S.,Taniguchi,Y.,et al.: "Development of Y type energy filtering TEM." J.Electrom.Microsc.vol.45. 307-313 (1996)
• [文献書誌] Yamazaki,A.,Bondarenko,V.A.,et al.: "Possible stimulation of retinal rod recovery to dark state by cGMP release from a cGMP phosphodiesterase noncatalytic site." J.Biol.Chem.(in press).
• [文献書誌] Hirako,Y.,Usukura,I.,et al.: "Demonstration of the molecular shape of molecular shape of BP180,a 180-kDa bullous pemphigoid antigen and its potential for trimer formatior." J.Biol.Chem.vol.271. 13739-13745 (1996)