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2光子励起法で解析する開口放出関連蛋白質の作用機序と糖尿病の病態解明への応用

研究報告コード R070000178
整理番号 R070000178
掲載日 2008年4月11日
研究者
  • 高橋 倫子
研究者所属機関
報告名称 2光子励起法で解析する開口放出関連蛋白質の作用機序と糖尿病の病態解明への応用
報告概要 膜融合は、真核細胞において膜輸送をつかさどる、基本的な機能である。膜融合への関連の示唆される蛋白質群が、実際の開口放出現象でいかなる作用を担うのかは不明な現状にある。さきがけ研究を開始する前に、2光子励起断層画像法を用いて、膵島の内部でおこるインスリン分泌顆粒の開口放出現象を、定量的に可視化する実験系を確立した。そして、インスリン顆粒の融合細孔は他の細胞に比べ、より緩徐に開大することを見出し、細孔形成時期前後の解析に適した実験系を提供すると考えられた。そこで、当画像手法の同時多重染色性を利用して、SNAREに代表される関連蛋白質の動態と作用につき、開口放出の起こる部位において解析し、インスリン分泌異常をひとつの主因とする糖尿病の病態解析と克服に向けた知見の獲得を目的とした。
研究分野
  • 生物学的機能
  • 細胞膜の輸送
関連発表論文 (1) N. Takahashi, H. Hatakeyama, H. Okado, A. Miwa, T. Kishimoto, T. Kojima, T. Abe, H. Kasai: Sequential exocytosis of insulin granules is associated with redistribution of SNAP25. J. Cell Biol. 165: 255-262, 2004
(2) H. Kasai H., H. Hatakeyama, T. Kishimoto, T.-T. Liu., T. Nemoto, N. Takahashi: A new quantitative (TEPIQ) analysis for diameters of exocytic vesicles and its application to pancreatic islets. J. Physiol. 568: 891-903, 2005
(3) T. Kishimoto, T.-T. Liu, H. Hatakeyama, T. Nemoto, N. Takahashi, H. Kasai: Sequential compound exocytosis of large dense-core vesicles in PC12 cells studied with TEPIQ analysis. J. Physiol. 568: 905-915, 2005
(4) T.-T., Liu, T. Kishimoto, H. Hatakeyama, T. Nemoto, N. Takahashi, H. Kasai: Exocytosis and endocytosis of small vesicle in PC12 cells studied with TEPIQ analysis. J. Physiol. 568: 917-929, 2005
(5) K. Kasai, M. Ohara-Imaizumi, N. Takahashi, S. Mizutani, S. Zhao, T. Kikuta, H. Kasai, S. Nagamatsu, H. Gomi, T. Izumi: Rab27a mediates the tight docking of insulin granules onto the plasma membrane during glucose stimulation. J. Clin. Invest. 115: 388-396, 2005
(6) K. Fukui, Q. Yang, Y. Cao, N. Takahashi, H. Hatakeyama, H. Wang, J. Wada, Y. Zhang, L. Marselli, T. Nammo, K. Yoneda, M. Onishi, S. Higashiyama, Y. Matsuzawa, F.J. Gonzalez, G.C. Weir, H. Kasai, I. Shimomura, J. Miyagawa, C.B. Wollheim, K. Yamagata: The HNF-1 target Collectrin controls insulin exocytosis by SNARE complex formation. Cell Metab. 2: 373-84, 2005
(7) H. Hatakeyama, T. Kishimoto, T. Nemoto, H. Kasai, N. Takahashi: Rapid glucose sensing by protein kinase A for insulin exocytosis in pancreatic islets. J. Physiol. in press, 2006
(8) 高橋倫子、河西春郎:2光子励起法を用いた分泌現象の可視化。「細胞」35巻5号:39-42、2003
(9) 高橋倫子、河西春郎:インスリン開口放出を起こす融合細孔の動態と分子組成。「糖尿病2003」:32-4,2003
(10) 高橋倫子:インスリン分泌の分子機構。「Annual Review内分泌代謝2004」:39-43,2004
(11) 高橋倫子、畠山裕康、河西春郎:インスリン顆粒の可視化。「分子糖尿病学の進歩 2005」:15-19,2005
(12) 高橋倫子、岸本拓哉、根本知己、河西春郎:2光子励起法によるインスリン分泌過程の解析。第76回 日本生理・薬理学会合同大会シンポジウム 福岡(2003)
(13) 高橋倫子、河西春郎:インスリン開口放出制御機構の2光子励起解析。第46回 日本糖尿病学会年次学術集会シンポジウム 富山(2003)
(14) 高橋倫子、河西春郎:インスリン開口放出様式とSNARE蛋白の動態。第77回 日本内分泌学会学術総会 京都(2004)
(15) Noriko Takahashi, Hiroyasu Hatakeyama, Haruo Kasai. Sequential insulin exocytosis and redistribution of SNAP25 analyzed with two-photon imaging. 40th Annual Meeting of the European Association for the Study of Diabetes, Munich (2004)
研究制度
  • 戦略的創造研究推進事業 さきがけタイプ(旧若手個人研究推進事業を含む)/情報と細胞機能
研究報告資料
  • 高橋 倫子. 2光子励起法で解析する開口放出関連蛋白質の作用機序と糖尿病の病態解明への応用. 個人型研究さきがけタイプ 「情報と細胞機能」領域 研究報告会 講演要旨集 第2期研究者(研究期間2001-2004), 2006. p.15 - 18.

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