細胞表層イメージング技術で解明するエンドサイトーシスのグローバル制御機構
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- 吉村 成弘
- 研究代表者
- 京都大学
研究課題情報
- 体系的番号
- JP18H02436 (JGN)
- 助成事業
- 科学研究費助成事業
- 資金配分機関情報
- 日本学術振興会(JSPS)
科研費情報
- 研究課題/領域番号
- 18H02436
- 研究種目
- 基盤研究(B)
- 配分区分
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- 補助金
- 審査区分/研究分野
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- 小区分44010:細胞生物学関連
- 研究機関
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- 京都大学
- 研究期間 (年度)
- 2018-04-01 〜 2022-03-31
- 研究課題ステータス
- 完了
- 配分額*注記
- 17,030,000 円 (直接経費: 13,100,000 円 間接経費: 3,930,000 円)
研究概要
高速原子間力顕微鏡（高速AFM）と共焦点レーザ顕微鏡との相関イメージング法により、クラスリン依存的エンドサイトーシスの閉口過程では、膜変形活性を持つCIP-4タンパク質が、低分子量Gタンパク質を介してピット周辺に集合し、アクチン重合を促進することで近傍の細胞膜を変形させるという詳細な分子機構を解明することに成功した。さらに、ポリジメチルシロキサンを用いた超薄型ストレッチチャンバおよび細胞伸展装置を開発し、高速AFM装置に組み込むことに成功した。これを用いて一次元の伸展刺激がエンドサイトーシスに及ぼす影響を解析したところ、開口過程と閉口過程の一部に張力依存的ステップを同定することに成功した。
これまでエンドサイトーシス機構の解析には、電子顕微鏡による膜形状の観察と、蛍光顕微鏡を用いたライブセルイメージングから得られるタンパク質局在解析に大きく依存していた。本研究では、高速原子間力顕微鏡と高分解能蛍光顕微鏡との相関ライブイメージング法を用いることで、エンドサイトーシスにおける細胞膜の形状とタンパク質局在を同時に解析することが可能となり、膜変形活性を持つタンパク質群がクラスリンピット周辺の細胞膜を変形させる詳細な分子メカニズムを解明することに成功した。これは、シグナル伝達研究分野における重要な知見であり、同技術の有用性を示すものである。
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