細胞内の物流の謎を小胞の光操作によって解明する

2018 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K19316
• 研究機関: 国立研究開発法人情報通信研究機構
• 研究代表者: 古田 健也 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室, 主任研究員 (40571831)
• 研究期間 (年度): 2018-06-29 – 2021-03-31
• キーワード: 細胞内輸送 / 分子モーター / 光ピンセット

研究実績の概要

本研究計画は、細胞内と細胞外で分子モーターによる輸送の違いを定量することによって、細胞内と細胞外で運動速度が数倍も違うことや、デタラメな動きに見える小胞輸送がモーターの綱引きに依るのかどうかなどの謎を解明することを目的としている。当初の通り、細胞内に分子モーター-ポリスチレンビーズ複合体を導入することに成功した。ただし、計画を一部変更し、エンドサイトーシスに依らず、市販の試薬を用いて直接複合体を導入することにした。その理由は、エンドサイトーシスに依ってビーズを導入すると、観察しているビーズの輸送がどんな種類・数の分子モーターによって運ばれているかを特定できない、というデメリットがあるためである。つまり、平均的な個数や種類の情報は生化学的な実験で得られるが、観察している個々のビーズに関する情報が得られない。また、顕微鏡の焦点深度が薄いことを考え、細胞の高さを抑えるために、できるだけ細胞を薄く延ばす工夫を行い、複合体の運動を観察することにも成功した。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の計画通り、細胞内に分子モーター-ポリスチレンビーズ複合体を導入することに成功し、細胞内での複合体の運動の観察が可能になったため。

今後の研究の推進方策

現状ではまだ導入効率が悪いので、さらに条件を詰めて、多くの複合体が高効率で入る方法を検討する必要がある。また、細胞内で複合体を光でトラップし、直接力学測定を行うための実験系を構築する。

次年度使用額が生じた理由

物品を購入する際の金額の誤差によって残額が生じたが、次年度に消耗品等に使用する予定である。