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2022 年度 実績報告書

クライオ電子顕微鏡による細胞内分子構造解析法:微小管形成の場を原子レベルで捉える

研究課題

研究課題/領域番号 21K19352
研究機関神戸大学

研究代表者

仁田 亮  神戸大学, 医学研究科, 教授 (40345038)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2023-03-31
キーワードクライオ電子線トモグラフィー / 微小管
研究実績の概要

本研究課題では、中心体非依存性微小管ネットワークの形成の場を題材に、クライオ電子顕微鏡法による細胞内分子構造解析法の整備を行ってきた。 COS7細胞では、目的タンパク質を蛍光標識した細胞をグリッド上で培養・急速凍結し、クライオ蛍光顕微鏡で標的分子のグリッド上でのマップを作成、その後、細胞の端の薄い部分を狙ってクライオ電子線トモグラフィー撮影を行った。そして得られた画像を3次元再構成し、得られた3次元構造の解釈は深層学習またはテンプレートマッチングにより自動化に成功した。 また、iPS心筋細胞を用いて、核周辺のZ軸方向に5-10μmの厚さのある部分に対し、FIB-SEMを用いた薄切の手技も構築し、クライオ電子線トモグラフィー法のスキームを一通り確立した。現在は、HeLa細胞へGFP-tubulinの安定発現株を導入し、微小管ネットワーク形成の時系列のキーフレーム、特に相分離によるMTOC形成過程や、微小管が放射状に伸びる星状体形成過程の時間軸を決定し、急速凍結試料を作製した。今後、トモグラフィー撮影へと進む予定である。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 9件)

  • [雑誌論文] CAMSAP2 organizes a γ-tubulin-independent microtubule nucleation centre through phase separation2022

    • 著者名/発表者名
      Imasaki Tsuyoshi, Nitta Ryo et al.
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 11 ページ: -

    • DOI

      10.7554/eLife.77365

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structural model of microtubule dynamics inhibition by kinesin-4 from the crystal structure of KLP-12 ?tubulin complex2022

    • 著者名/発表者名
      Taguchi Shinya、Nakano Juri、Imasaki Tsuyoshi、Kita Tomoki、Saijo-Hamano Yumiko、Sakai Naoki、Shigematsu Hideki、Okuma Hiromichi、Shimizu Takahiro、Nitta Eriko、Kikkawa Satoshi、Mizobuchi Satoshi、Niwa Shinsuke、Nitta Ryo
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 11 ページ: -

    • DOI

      10.7554/eLife.77877

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Recruitment of Irgb6 to the membrane is a direct trigger for membrane deformation2022

    • 著者名/発表者名
      Yamada Hiroshi、Abe Tadashi、Nagaoka Hikaru、Takashima Eizo、Nitta Ryo、Yamamoto Masahiro、Takei Kohji
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      巻: 12 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fcimb.2022.992198

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Cross-scale analyses of centrosome-independent microtubule network formation.2023

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nitta
    • 学会等名
      The 4th RIKEN BDR-Kobe University Joint Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] クライオ電子顕微鏡で見る医学・生命科学2023

    • 著者名/発表者名
      仁田 亮
    • 学会等名
      東北大学学際研ライフサイエンスセミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] クライオ電子顕微鏡で見る医学・生命科学2022

    • 著者名/発表者名
      仁田 亮
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会関西支部講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞骨格ネットワーク構築の分子機構とその破綻2022

    • 著者名/発表者名
      仁田 亮
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第78回学術講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] クロススケール計測が解明する細胞骨格ネットワーク構築とその破綻2022

    • 著者名/発表者名
      仁田 亮
    • 学会等名
      第22回日本蛋白質科学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] クライオ電子顕微鏡による細胞骨格イメージング2022

    • 著者名/発表者名
      仁田 亮
    • 学会等名
      第8回日本筋学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] X線・クライオ電顕で観る構造医科学 微小管ネットワーク形成機構と原虫感染における寄生虫・宿主の攻防2022

    • 著者名/発表者名
      仁田 亮
    • 学会等名
      第70回SPring-8先端利用技術ワークショップ
    • 招待講演
  • [学会発表] Cross-scale analyses of centrosome-independent microtubule network formation2022

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nitta
    • 学会等名
      Frontier of Dynamic Structural Biology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 凍結電子顕微鏡技術とシングルセル解析技術の融合による構造・機能連関2022

    • 著者名/発表者名
      仁田 亮
    • 学会等名
      第45会日本分子生物学会年会
    • 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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