| 研究課題/領域番号 |
15K15075
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| 研究機関 | 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所) |
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研究代表者 |
大澤 郁朗 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究副部長 (30343586)
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| 研究分担者 |
本田 修二 早稲田大学, 理工学術院総合研究所(理工学研究所), その他(招聘研究員) (40100127)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | ミトコンドリア / サブミトコンドリア構造 / クリステ / 超解像顕微鏡 / 膜電位 / 呼吸鎖複合体 / スーパーコンプレックス |
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| 研究実績の概要 |
ミトコンドリアは老化と寿命制御の中核的オルガネラであり、エネルギー産生の中心である。各呼吸鎖複合体はクリステ膜上に存在するが、クリステの構造はおよそ200 nmの光学限界以下で、その動的変化を生細胞で観察することができなかった。この為、クリステ構造変化と短時間のミトコンドリア機能変化とそれに伴うと考えられるクリステ構造変化との相関は全く不明である。近年、分解能50 nmに迫るG-STED（Time-gated stimulated emission depletion）顕微鏡が開発され、微細な蛍光画像の取得が可能となった。そこで、本研究ではG-STED顕微鏡を用いて、クリステ構造変化とエネルギー産生を主体とするミトコンドリア機能との相関を明らかにする。
本研究で超解像STED顕微鏡を用いて、数１０ナノ・メートルの解像度でミトコンドリア膜電位感受性色素（TMRM）により染色した生きたミトコンドリアの内部構造（内膜クリステ）を観察する手法を確立した。本年度、各呼吸鎖複合体のサブユニットにGFPまたはDsRedなどの蛍光タンパク質でラベルした融合タンパク質を発現し、クリステ上での局在を観察したところ、複合体IとIII、IVなどの間で近接している画像を得ることができた。これは複合体が集合したスーパーコンプレックスが初めて可視化されたものと考えられる。
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