1分子観察・操作による細胞膜ラフト上の情報伝達機構の解明

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20570154
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 鈴木 健一 京都大学, 物質ー細胞統合システム拠点, 民間等共同研究員 (50423059)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 1分子観察 / 細胞膜 / ラフト / シグナル伝達 / 受容体

研究概要

定常状態の細胞膜上でGPIアンカー型タンパク質は、その細胞外タンパク質部分の相互作用により短寿命のホモダイマーを形成していることが明らかとなった。タンパク質間相互作用のある場合には、脂質相互作用がさらにそのホモダイマーを安定化するが、タンパク質相互作用のない場合は、脂質相互作用はホモダイマー形成に有効ではないことが判明した。さらには、GPIアンカー型受容体をリガンド刺激後、非常に安定なホモオリゴマーが形成されるが、そのホモオリゴマーは、他のラフト脂質であるガングリオシドをリクルートし、下流のシグナル伝達に必要なラフト様ドメインを形成することが始めて明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Full characterization of GPCR monomer-dimer dynamic equilibrium by single molecule imaging. (2011)
  • 著者名/発表者名: R.S.Kasai, K.G.N.Suzuki, E.R.Prossnitz, I.Koyama-Honda, C.Nakada, T.K.Fujiwara, A.Kusumi.
  • 雑誌名: J.Cell Biol. 192 ページ: 463-480
  • 査読あり
• [雑誌論文] Membrane molecules mobile even after chemical fixation. (2010)
  • 著者名/発表者名: K.A.K.Tanaka^*, K.G.N.Suzuki^* (*equal contribution), Y.M.Shirai, S.T.Shibutani, M.S.Miyahara, H.Tsuboi, M.Yahara, A.Yoshimura, S.Mayor, T.K.Fujiwara, A.Kusumi.
  • 雑誌名: Nature methods 7 ページ: 865-866
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hierarchical organization of the plasma membrane investigations by single-molecule tracking vs. fluorescence correlation spectroscopy. (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Kusumi, Y.Shirai, I.Koyama-Honda, K.G.N.Suzuki, T.K.Fujiwara.
  • 雑誌名: FEBS Letters. 584 ページ: 1814-1823
  • 査読あり
• [雑誌論文] echanism for signal transduction in the induced-raft domains as revealed by single molecule tracking. (2008)
  • 著者名/発表者名: K.G.N.Suzuki, A.Kusumi
  • 雑誌名: Trends in Glycoscience and Glycotechnology 20 ページ: 341-351
  • 査読あり
• [雑誌論文] Both MHC class II and its GPI-anchored form undergo hop diffusion as observed by single-molecule tracking. (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.M.Umemura, M.Vrljic, S.Y.Nishimura, T.K.Fujiwara, K.G.N.Suzuki, A.Kusumi.
  • 雑誌名: Biophys. J. 95 ページ: 435-450
  • 査読あり
• [雑誌論文] 生物物理 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健一
  • 雑誌名: ディジタルシグナル変換場としてはたらく誘導ラフトドメイン 48(6) ページ: 320-324
  • 査読あり
• [学会発表] 1分子観察で初めて見えてくる細胞膜ラフト構造とシグナル伝達機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健一
  • 学会等名: 生物物理若手の会研究セミナー
  • 発表場所: 京都(生物物理若手の会研究セミナー)
  • 年月日: 2011-03-12
• [学会発表] How does the meso-scale raft domain exist and transform to work? : single-molecule imaging study (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健一
  • 学会等名: 第2回iCeMS-NCBS Joint Symposium
  • 発表場所: 京都(第2回iCeMS-NCBS Joint Symposium)
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] Single-molecule imaging studies of meso-scale raft domains in steady-state cells (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健一
  • 学会等名: Association of Pacific Rim Universities Research Symposium
  • 発表場所: 京都(Association of Pacific Rim Universities Research Symposium)
  • 年月日: 2010-11-24
• [学会発表] Meso-scale raft domains : whether and how they exist and work in steady-state cells? (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健一
  • 学会等名: 第8回iCeMS国際シンポジウム
  • 発表場所: 京都(第8回iCeMS国際シンポジウム)
  • 年月日: 2010-11-10
• [学会発表] Lipid-stabilized dynamic homo-dimers of GPI-anchored proteinsbased on ectodomain protein interactions in the steady-state cell membrane (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健一, 他
  • 学会等名: 第48回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 仙台(第48回日本生物物理学会年会)
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] Lipid-stabilized homo-dimers of GPI-anchored proteins based ectodomain protein interactions (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健一
  • 学会等名: 第13回Membrane Research Forum
  • 発表場所: 仙台(第13回Membrane Research Forum)
  • 年月日: 2010-01-29
• [学会発表] 1分子追跡でみえてきた細胞膜ラフトが働くしくみ (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健一
  • 学会等名: 生理学研究所所長招聘セミナー
  • 発表場所: 岡崎(生理学研究所所長招聘セミナー)
  • 年月日: 2010-01-19
• [学会発表] Molecular trapped time in metastable raft domains in steady-state cells is much shorter than1 ms (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健一, 他
  • 学会等名: 第47回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 徳島(第47回日本生物物理学会年会)
  • 年月日: 2009-10-30
• [学会発表] Mechanism for raft-based signal transduction via GPI-anchored receptors revealed bysingle-moleculeracking (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健一
  • 学会等名: 第59回FCCAセミナー
  • 発表場所: 東京(第59回FCCAセミナー)
  • 年月日: 2009-10-20
• [学会発表] Mechanism for RAFT-based signal transduction asstudied by single-molecule tracking (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健一
  • 学会等名: 第5回Leukocyte SignalTransduction Workshop
  • 発表場所: Crete(Greece)(第5回Leukocyte SignalTransduction Workshop)
  • 年月日: 2009-06-17
• [学会発表] Glycosphingolipids and Non-Raft Phospholipids Exhibit Very Similar Dynamics in Single-MoleculeObservations (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健一, 他
  • 学会等名: 第52回アメリカ生物物理学会
  • 発表場所: Boston(第52回アメリカ生物物理学会)
  • 年月日: 2009-03-02
• [学会発表] Cell membrane structures and signaltransduction mechanisms as revealed by single-molecule tracking (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健一
  • 学会等名: 京大iCeMS第13回Crossdisciplinary seminar
  • 発表場所: 京都(京大iCeMS第13回Crossdisciplinary seminar)
  • 年月日: 2008-12-24
• [学会発表] Dynamics of raft-associated molecules for signal transduction as revealed bysingle-molecule tracking (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健一, 他
  • 学会等名: BMB2008第31回日本分子生物学会年会第81回日本生化学会大会合同年会シンポジウム
  • 発表場所: 神戸(BMB2008第31回日本分子生物学会年会第81回日本生化学会大会合同年会シンポジウム)
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] 細胞膜上のラフトを介したシグナル伝達機構:1分子追跡による研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健一
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第52回シンポジウム
  • 発表場所: 千葉(日本顕微鏡学会第52回シンポジウム)
  • 年月日: 2008-10-18
• [学会発表] 1分子観察で初めて見えてくる細胞膜ラフトとシグナル伝達機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健一
  • 学会等名: 第30回北海道大学獣医学学術基金群講演会
  • 発表場所: 札幌(第30回北海道大学獣医学学術基金群講演会)
  • 年月日: 2008-10-15
• [図書] 実験医学、細胞膜が働くしくみ「膜機構」の解明-高分解能1分子追跡で見る細胞膜メゾスケールドメインの階層構造(28(8)) (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健一, 他
  • 総ページ数: 1241-1250
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 生命現象の動的理解を目指すライプイメージング(実験医学増刊号)、1分子追跡でみえてきた細胞膜ラフトが働くしくみ (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木健一, 他
  • 総ページ数: 96-103
  • 出版者: 羊土社