エンドサイトーシスと外来因子取込を制御する細胞内シグナル伝達マシナリー（国際共同研究強化）

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15KK0290
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 大場 雄介 北海道大学, 医学研究院, 教授 (30333503)
• 研究期間 (年度): 2016 – 2018
• キーワード: 蛍光イメージング / シグナル伝達 / エンドサイトーシス

研究実績の概要

3月～9月の期間米国海洋生物学研究所（Marine Biological Laboratory, MBL）に滞在し、全反射型蛍光偏光顕微鏡の基礎を学び、その構築法を習得した。既存の観察側の偏光分光に加え、励起側の偏光を制御する光学系を開発し、その光学系を実際に構築した。また、蛍光タンパク質を細胞膜との相対角度が常に一定になるように固定し、蛍光タンパク質の双極子の方向が細胞膜のトポロジーに対して一定に配向するバイオセンサーを構築した。このバイオセンサーを発現する細胞膜を上記蛍光偏光顕微鏡で観察したところ、細胞膜なダイナミックな微小な変形、エンドサイトーシスの初期の膜変形などを、蛍光強度の変化として捉えることが可能になった。これらの変化はすべてが光学顕微鏡の回折限界以下の領域で生じる現象であり、新しい超解像観察技術へと発展が期待できる。さらに、膜への局在化シグナルの一部に脂質認識部位を導入することで、膜の組成変化を蛍光偏光の変化として捉えるバイオセンサーも構築した。
帰国後、MBL訪問研究者と連絡を取りながら光学素子と部材の選定を行い、必要機器を入手した。その後、自らの手で全反射型蛍光偏光顕微鏡を研究室にセットアップし、稼働させた。2月にはMBLの受け入れ研究者を日本に招き、セットアップした顕微鏡をon siteで確認した。また、意見交換と今後の研究展開について協議し、新規蛍光偏光顕微鏡のプランを共同で立案した。現在はその新しい蛍光変更顕微鏡のセットアップを行っており、まもなく稼働予定である。

研究成果

• [国際共同研究] Marine Biological Laboratory(米国) (2018)
  • 年月日: 2018-03-15 – 2018-03-26 | 2018-04-232018-06-02 | 2018-06-092018-07-22 | 2018-07-292018-09-20
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Marine Biological Laboratory
  • 主な海外共同研究者名: Tomoni Tani
  • 職名: Associate Scientist
• [雑誌論文] A peptide derived from phosphoinositide 3-kinase inhibits endocytosis and influenza virus infection. (2019)
  • 著者名/発表者名: Yoichiro Fujioka, Aya O. Satoh, Kosui Horiuchi, Mari Fujioka, Kaori Tsutsumi, Junko Sasaki, Prabha Nepal, Sayaka Kashiwagi, Sarad Paudel, Shinya Nishide, Asuka Nanbo, Takehiko Sasaki, Yusuke Ohba
  • 雑誌名: Cell Structure and Function 巻: in Press ページ: in Press
  • DOI: doi.org/10.1247/csf.19001
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A Sialylated Voltage-Dependent Ca2+Channel Binds Hemagglutinin and Mediates Influenza A Virus Entry into Mammalian Cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoichiro Fujioka, Shinya Nishide, Toyoyuki Ose, Tadaki Suzuki, Izumi Kato, Hideo Fukuhara, Mari Fujioka, Kosui Horiuchi, Aya O. Satoh, Prabha Nepal, Sayaka Kashiwagi, Jing Wang, Mika Horiguchi, Yuko Sato, Sarad Paudel, Asuka Nanbo, Tadaaki Miyazaki, Hideki Hasegawa, Katsumi Maenaka, Yusuke Ohba
  • 雑誌名: Cell Host & Microbe 巻: 23 ページ: 809-818.e5
  • DOI: doi.org/10.1016/j.chom.2018.04.015
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The role of transforming growth factor β in cell-to-cell contact-mediated Epstein-Barr virus transmission. (2018)
  • 著者名/発表者名: A. Nanbo, M. Ohashi, H. Yoshiyama and Y. Ohba.
  • 雑誌名: Front Microbiol 巻: 9 ページ: 984
  • DOI: 10.3389/fmicb.2018.00984
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Infection of Epstein-Barr virus in type III latency modulates biogenesis of exosomes and the expression profile of exosomal miRNAs in the Burkitt lymphoma Mutu cell lines. (2018)
  • 著者名/発表者名: A. Nanbo, H. Katano, M. Kataoka, S. Hoshina, T. Sekizuka, M. Kuroda and Y. Ohba.
  • 雑誌名: Cancers 巻: 10 ページ: 237
  • DOI: 10.3390/cancers10070237
  • 査読あり
• [雑誌論文] Budding of Ebola Virus Particles Requires the Rab11-Dependent Endocytic Recycling Pathway. (2018)
  • 著者名/発表者名: A. Nanbo and Y. Ohba.
  • 雑誌名: J Infect Dis 巻: 218 ページ: S388-S396
  • DOI: 10.1093/infdis/jiy460
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Fluorescence Imaging of membrane dynamics and intracellular signaling (2019)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Ohba
  • 学会等名: The 9th Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies Congress (FAOPS2019) in conjunction with the 96th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
• [学会発表] A PI3K-derived peptide inhibits clathrin-independent endocytosis and influenza virus infection (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoichiro Fujioka, Aya O Satoh, Kosui Horiuchi, Mari Fujioka, Sarad Paudel, Asuka Nanbo, Yusuke Ohba
  • 学会等名: 第70回日本細胞生物学会
• [学会発表] Involvement of actin dynamics in the endocytic process revealed by fast-scanning atomic force microscopy (2018)
  • 著者名/発表者名: Aiko Yoshida, Nobuaki Sakai, Yoshitsugu Uekusa, Shige H Yoshimura, Yusuke Ohba
  • 学会等名: 第70回日本細胞生物学会
• [学会発表] The role of an Na,K-ATPase in spatiotemporal regulation of Ras- PI3K signaling and endocytosis (2018)
  • 著者名/発表者名: Sayaka Kashiwagi, Yoichiro Fujioka, Kosui Horiuchi, Aya O Satoh, Prabha Nepal, Aiko Yoshida, Sarad Paudel, Asuka Nanbo, Yusuke Ohba
  • 学会等名: 第70回日本細胞生物学会
• [学会発表] A mitochondrial outer membrane protein is involved in the regulation of Ras-PI3K signaling-mediated endocytosis (2018)
  • 著者名/発表者名: Aya O Satoh, Yoichiro Fujioka, Kosui Horiuchi, Prabha Nepal, Sayaka Kashiwagi, Aiko Yoshida, Mari Fujioka, Sarad Paudel, Asuka Nanbo, Yusuke Ohba
  • 学会等名: 第70回日本細胞生物学会
• [学会発表] Development of FRET-based biosensors for measuring tyrosine kinase activity in living cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Mari Fujioka, Yoichiro Fujioka, Aya O Satoh, Prabha Nepal, Sayaka Kashiwagi, Aiko Yoshida, Sarad Paudel, Asuka Nanbo, Yusuke Ohba
  • 学会等名: 第70回日本細胞生物学会
• [学会発表] The Role of tubulin in the regulation of endocytosis mediated by Ras-PI3K signaling (2018)
  • 著者名/発表者名: Sarad Paudel, Yoichiro Fujioka, Aya O. Satoh, Mari Fujioka, Kosui Horiuchi, Prabha Nepal, Sayaka Kashiwagi, Aiko Yoshida, Asuka Nanbo, Yusuke Ohba
  • 学会等名: 第70回日本細胞生物学会
• [学会発表] Role of inner mitochondrial membrane proteins in the regulation of endocytosis mediated by Ras-PI3K signaling (2018)
  • 著者名/発表者名: Prabha Nepal, Yoichiro Fujioka, Aya O. Satoh, Kosui Horiuchi, Sarad Paudel, Sayaka Kashiwagi, Aiko Yoshida, Mari Fujioka, Asuka Nanbo, Yusuke Ohba
  • 学会等名: 第70回日本細胞生物学会