形質膜裏打ちの分子構築に関する光顕・電顕相関研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12670004
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 石川 春律 群馬大学, 医学部, 教授 (90010058)
• 研究分担者: 村上 徹 群馬大学, 医学部, 講師 (10239494) ; 土方 貴雄 群馬大学, 医学部, 助手 (70189786) ; 藤巻 昇 群馬大学, 医学部, 講師 (10008261)
• キーワード: 形質膜 / 細胞骨格 / 形質膜裏打ち / 共焦点レーザー顕微鏡 / 電子顕微鏡 / 平滑筋細胞 / プレクチン / 神経周膜

研究概要

筋および神経組織細胞について形質膜裏打ちの分布・局在およびその細胞骨格との相互関係を共焦点レーザー顕微鏡および電子顕微鏡によって解析した。
(1)平滑筋形質膜裏打ちと中間径フィラメント結合タンパク質との相互関係:ラット結腸平滑筋について、プレクチンおよび関連タンパク質の局在を二重蛍光染色法により共焦点レーザー顕微鏡にて観察した。その結果、プレクチンは筋形質膜に沿って断続的に局在し、カベオリン-1と相補的局在関係を示した。また、プレクチンは形質膜下でデスミン、ビンキュリン、タリンと共局在を示し、膜タンパク質のインテグリンβ1や細胞外基質のラミニンβ2鎖とも共局在を示した。他方、カベオラ-1はジストロフィンと共局在を示した。次に、タンパク質局在部位と超微構造とを相関させるために、共焦点レーザー顕微鏡と電子顕微鏡との相関観察法を新たに考案した。その分析から、プレクチンの局在が暗斑(dense plaque)と一致し、カベオラ密集域とは異なることが証明された。以上、平滑筋形質膜は暗斑とカベオラ密集域に機能分化することが確認され、それぞれに分属する裏打ちタンパク質群を同定することができた。
(2)神経周膜におけるアクチン細胞骨格の分布:ラット脊髄神経の神経周膜細胞におけるアクチン束の分布を共焦点レーザー顕微鏡にて観察した。神経周膜細胞にはストレス線維型アクチン束が発達し、加えて細胞接着に沿った輪状アクチン束も観察された。ストレス線維は神経長軸に直角の配列を示し、ミオシンやビンキュリンを含有していた。以上の結果から、アクチン束は神経周膜に機械的支持を与えるとともに、細胞間結合を補強し拡散関門の構成に関与することが示唆された。この考えは神経切断によるワーラー変性神経の観察からも支持された。

研究成果

• [文献書誌] Rina-Susilowati: "Actin bundles in perineurial cells of rat periperal nerves."J.Neurocytol.. 29.2. 109-117 (2000)
• [文献書誌] Tanaka,H.: "Localization of plectin and other related proteins along the sarcolemma in smooth muscle cells of the rat."Cell Struct. Funct.. 26(In press). (2001)
• [文献書誌] Abou Salem,E.A.: "Morphological changes and recovery process in the tenotomized soleus muscles of the rat."Arch.Histol.Cytol.. 64.2(In press). (2001)
• [文献書誌] Abou Salem,E.A.: "Fromation of unique vacuoles in tenotomized muscle fibers."Arch.Histol.Cytol.. 64.3(In press). (2001)
• [文献書誌] Rina-Susilowati: "Myofibroblasts in adrenal capsules express smooth muscle contractile properties."Bioimages. 9.1(In press). (2001)
• [文献書誌] Abou Salem,E.A.: "Early morphological changes in rat soleus muscle induced by tenotomy abd denervation."J.Electr.Microsc.. 50(In press). (2001)
• [文献書誌] 石川春律: "分子・細胞の生物学II-細胞"岩波書店. 243 (2000)