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2021 年度 実績報告書

形質膜内層の微小ドメイン動態:超解像顕微鏡法および1分子イメージングによる解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K21387
研究機関岐阜大学

研究代表者

鈴木 健一  岐阜大学, 高等研究院, 教授 (50423059)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2022-03-31
キーワード超解像顕微鏡法 / ラフト / シグナル伝達
研究実績の概要

本研究の目的は、1分子蛍光観察と高速超解像蛍光観察を組み合わせた高精度イメージング法により、生きている細胞の形質膜内層での脂質分子の分布とその変化、ラフト形成の有無、飽和脂肪酸修飾されたシグナル伝達分子の分布とその変化を明らかにし、膜内層の脂質によるシグナル伝達場形成などの膜動態を解明することである。これにより、脂質研究をアーチファクトから解放し、非常に基本的な知見であるにも関わらず、その膜構造はおろか脂質組成すら曖昧であった形質膜内層やシグナル伝達場の解明を目指す。昨年度までに、2色同時超解像顕微鏡観察法やその解析法を開発していた。
今年度、様々な脂質の結合タンパク質に明滅する蛍光分子を標識したものを細胞に発現させ、それらを高速蛍光1分子観察することにより、生細胞の形質膜内層での超解像観察を行った。脂質ドメインは小さく不安定なことが分かった。さらに2色同時観察して、脂質ドメイン同士の共局在を定量評価したところ、良く共局在する組み合わせと、分離している組み合わせがあることが明らかになった。
さらに2色同時観察により、脂質ドメインと信号分子との定量的な共局在解析したところ、受容体刺激前後で、信号分子によっては、脂質ドメインを乗り換えていることが明らかになった。
このように、今までにほとんど分かっていなかった、細胞膜内層の脂質による信号伝達場形成などの膜動態を明らかにするための手法を開発できたと考えている。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Formation of Supramolecular Nanostructures through in Situ Self‐Assembly and Post‐Assembly Modification of a Biocatalytically Constructed Dipeptide Hydrazide2022

    • 著者名/発表者名
      Shintani Yuki、Ohtomi Taku、Shibata Aya、Kitamura Yoshiaki、Hirosawa Koichiro M.、Suzuki Kenichi G. N.、Ikeda Masato
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 28 ページ: e202104421

    • DOI

      10.1002/chem.202104421

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of a Reduction‐responsive DNA Microsphere using a Reduction‐cleavable Spacer based on a Nitrobenzene Scaffold2022

    • 著者名/発表者名
      Higashi Sayuri L.、Isogami Ayaka、Takahashi Junko、Shibata Aya、Hirosawa Koichiro M.、Suzuki Kenichi G.N.、Sawada Shunsuke、Tsukiji Shinya、Matsuura Kazunori、Ikeda Masato
    • 雑誌名

      Chemistry An Asian Journal

      巻: in press ページ: e202200142

    • DOI

      10.1002/asia.202200142

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional Reconstitution of Dopamine D2 Receptor into a Supported Model Membrane in a Nanometric Confinement2021

    • 著者名/発表者名
      Nagai Rurika、Sugimachi Ayane、Tanimoto Yasushi、Suzuki Kenichi G. N.、Hayashi Fumio、Weikert Dorothee、Gmeiner Peter、Kasai Rinshi S.、Morigaki Kenichi
    • 雑誌名

      Advanced Biology

      巻: 5 ページ: 2100636

    • DOI

      10.1002/adbi.202100636

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 1粒子・超解像動画同時観察による細胞外小胞の動態解明2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木健一
    • 学会等名
      第8回日本細胞外小胞学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 超解像・1分子可視化解析を用いた細胞外小胞の分類と生細胞での細胞外小胞の取り込み機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      廣澤幸一朗、横田康成、鈴木健一
    • 学会等名
      第8回日本細胞外小胞学会
  • [学会発表] 細胞外小胞の標的細胞への結合制御:1粒子解析法による解明2021

    • 著者名/発表者名
      磯貝樹、廣澤幸一朗、正彩乃、木塚康彦、横田康成、鈴木健一
    • 学会等名
      第8回日本細胞外小胞学会
  • [学会発表] Mechanisms of selective binding of small extracellular vesicles to recipient cells as revealed by single-particle tracking2021

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Isogai, Koichiro M. Hirosawa, Ayano Sho, Yasuhiko Kizuka, Yasunari Yokota, Kenichi Gn. N. Suzuki
    • 学会等名
      The 59th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
  • [学会発表] Subtypes pf small extracellular vesicles and their uptake routes as revealed by super-resolution microscopy and single-particle tracking2021

    • 著者名/発表者名
      Koichiro M. Hirosawa, Yasunari Yokota, Kenichi G. N. Suzuki
    • 学会等名
      The 59th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
  • [学会発表] Mechanisms of homodimer formation of gangliosides as revealed by single-molecule imaging and simulation2021

    • 著者名/発表者名
      Kenichi G. N. Suzuki
    • 学会等名
      Pacifichem2021
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Membrane dynamics of exosomes as revealed by single-molecule imaging2021

    • 著者名/発表者名
      Kenichi G. N. Suzuki
    • 学会等名
      Pacifichem2021
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ラボ訪問2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木健一
    • 学会等名
      第17回糖鎖科学中部拠点若手の力フォーラム
    • 招待講演
  • [学会発表] 超解像顕微鏡観察による細胞膜内層シグナリングプラットフォームの可視化解析2021

    • 著者名/発表者名
      森俊貴、廣澤幸一朗、笠井倫志、田口友彦、横田康成、鈴木健一
    • 学会等名
      令和3年度生物物理学会中部支部講演会
  • [学会発表] 2色同時超解像顕微鏡観察によるGPIアンカー型タンパク質の階層構造と膜表裏カップリングの検証2021

    • 著者名/発表者名
      川合登偉、笠井倫志、廣澤幸一朗、森俊貴、横田康成、鈴木健一
    • 学会等名
      令和3年度生物物理学会中部支部講演会
  • [学会発表] GPCRの細胞膜内層脂質ドメインへの局在の超解像動画・1分子同時可視化解析2021

    • 著者名/発表者名
      市川大悟、笠井倫志、廣澤幸一朗、横田康成、鈴木健一
    • 学会等名
      令和3年度生物物理学会中部支部講演会
  • [図書] EVs 細胞外小胞の生物学 第4章3.1分子・超解像イメージングによる細胞外小胞動態解明2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木健一、廣澤幸一朗、磯貝樹
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      978-4-7581-0399-2

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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