蛍光バイオイメージングによるオルガネラダイナミクスの解析(PI:大場雄介)

オルガネラとは

真核細胞は細胞内小器官(オルガネラ)を持っています。それぞれのオルガネラは高度に専門化された役割を担っています。例えば、ミトコンドリアは、食物などから得たエネルギーを酸化的リン酸化反応によってATPという細胞が使用できる形のエネルギーに変換します。エンドソームは細胞外に存在する栄養素や様々な物質を取り込む役割を担っています。

最近の研究から、別の機能を持つオルガネラ同士が膜を介して接触し、情報伝達を行って新しい機能を発揮することなどが分かってきました。私たちは、独自に開発したオルガネラの観察ツールを活用し、蛍光イメージング技術を用いて、細胞内で繰り広げられる生命現象の可視化や、疾患メカニズムの解明に挑んでいます。

オルガネラマーカーライブラリの構築

様々なオルガネラを生きた細胞において可視化するためのマーカーを作製しております。現在作製済みのものとしては、核、細胞膜、アクチン、微小管、接着斑、ミトコンドリア、初期エンドゾーム、後期エンドゾーム、リサイクリングエンドゾーム、ゴルジ装置、小胞体です。それぞれのオルガネラに対して、Sirius(群青)、SECFP(シアン)、EGFP(緑)、Venus(黃)、tdTomato(赤)、TFP650(近赤外)、Keima(青色励起で赤色蛍光)等の蛍光タンパク質が融合したコンストラクトを作製し、マーカーライブラリを構築しております。

ミトコンドリアマーカーやエンドソームマーカーに、フォールディングが早い(すなわち「明るい」)蛍光タンパク質を融合させると、本来の局在化が阻害され、細胞質や核に漏れるので注意が必要です。

【関連業績】

Folding latency of fluorescent proteins affects the mitochondrial localization of fusion proteins. Kashiwagi S, Fujioka Y, Satoh AO, Yoshida A, Fujioka M, Nepal P, Tsuzuki A, Aoki O, Paudel S, Sasajima H and Ohba Y. Cell Struct. Funct. 44: 183-194, 2019

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