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

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K21387
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
• 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: １分子観察 / 超解像顕微鏡観察 / 脂質ドメイン / 信号伝達分子

研究成果の概要

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、細胞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。観察の結果、形質膜内層の脂質は、小さなドメインを形成することを見出し、脂質の種類により共局在しやすさが異なることを見出した。また、信号伝達分子と脂質ドメインの共局在の程度を定量することにも成功した。本研究により、脂質ドメインによる信号伝達や制御機構を解明するための実験系を確立できたと考える。

自由記述の分野

細胞生物物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、１分子観察と超解像顕微鏡観察を同時に行い、細胞形質膜内層における脂質ドメイン形成の有無を検証し、脂質ドメイン同士の共局在の程度を定量した。結果、脂質の種類に応じて、共局在する程度が大きく異なることを発見した。また、信号分子と脂質ドメインの共局在の程度は、脂質の種類により大きく異なることも発見した。これらの研究成果は、今まで実態が明らかではなかった形質膜内層の脂質動態を解明するのに大いに貢献すると考えられる。