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2021 年度 実施状況報告書

カルシウム依存性に起こる細胞内ホスファチジルセリンの分布変化

研究課題

研究課題/領域番号 19K07265
研究機関順天堂大学

研究代表者

辻 琢磨  順天堂大学, 大学院医学研究科, 特任助教 (40725628)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードホスファチジルセリン / ホスファチジルイノシトール-(4,5)-二リン酸 / 電子顕微鏡 / 凍結割断レプリカ法 / 膜脂質
研究実績の概要

ホスファチジルセリン (PtdSer) は生体膜脂質二重層を構成する主要な負電荷リン脂質である。私達は以前、PtdSer分布を詳細に解析する方法[急速凍結・凍結割断レプリカ標識電子顕微鏡(QF-FRL)法]を開発した。PtdSerに結合する蛍光プローブを発現させる観察法では、出芽酵母の細胞内膜系や哺乳類細胞の小胞体にシグナルが得られていなかったが、QF-FRL法を用いることでこれらのオルガネラにおけるPtdSer分布を明らかにすることに成功した。
QF-FRL法と蛍光プローブ発現法の結果の乖離は、蛍光プローブの膜への結合が内在性のPtdSer結合タンパク質によって阻害されたために生じたのではないかと推測された。一方でQF-FRL法では、SDS/Proteinase K処理によりプローブ結合の障害となりうる内在性膜脂質結合タンパク質を取り除くことができるため膜脂質分布解析に有用であるが、膜脂質動態をライブ解析できないなどの弱点もある。そのため、QF-FRL法と蛍光プローブ法の両者の性質を理解し、相補的な解析を行うことが重要になる。そこで、内在性タンパク質が蛍光プローブ法の結果に影響を及ぼす可能性が実際にあるのかどうかを検証するために、出芽酵母細胞膜のホスファチジルイノシトール-(4,5)-二リン酸[PtdIns(4,5)P2]の分布をQF-FRL法と蛍光プローブ法で比較検討した。その結果PtdIns(4,5)P2結合タンパク質が密集する膜ドメインの存在が両者の結果の乖離をもたらす原因のひとつであることが示された。

現在までの達成度 (区分)
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

QF-FRL法と蛍光プローブ法の違いについて検討を進めることができた。また新規に合成されたホスファチジルコリンをQF-FRL法で解析することに成功した。

今後の研究の推進方策

新規に合成されたホスファチジルセリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルイノシトールの可視化法確立を目指す。

次年度使用額が生じた理由

新規に合成されたホスファチジルコリンをQF-FRL法で解析することに成功した。同様に新規に合成されたホスファチジルセリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルイノシトールの可視化法確立を検討するため。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Ultrastructural localization of de novo synthesized phosphatidylcholine in yeast cells by freeze-fracture electron microscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Takuma、Fujimoto Toyoshi
    • 雑誌名

      STAR Protocols

      巻: 2 ページ: 100990~100990

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2021.100990

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of micron-scale protein-depleted plasma membrane domains in phosphatidylserine-deficient yeast cells2021

    • 著者名/発表者名
      Mioka Tetsuo、Guo Tian、Wang Shiyao、Tsuji Takuma、Kishimoto Takuma、Fujimoto Toyoshi、Tanaka Kazuma
    • 雑誌名

      Journal of Cell Science

      巻: 135 ページ: jcs256529

    • DOI

      10.1242/jcs.256529

    • 査読あり
  • [学会発表] 出芽酵母におけるミクロリポファジー機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      辻琢磨, 藤本豊士
    • 学会等名
      第127回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] Distribution of vacuolar proteins in autophagy deficient yeast2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuji T, Shibata R, Fujimoto T
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 招待講演
  • [図書] The Lipid 小胞体のリン脂質分布制御機構と関連する疾患2021

    • 著者名/発表者名
      辻琢磨, 藤本豊士
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      メディカルレビュー社

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公開日: 2022-12-28  

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