電子顕微鏡観察用プローブを用いた生理活性物質受容体の細胞内局在性に関する研究

利用电镜探针研究生理活性物质受体的细胞内定位

基本信息

批准号：
17651116
负责人：
上田実
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

就眠運動の制御に関与する活性物質受容体については、覚醒物質イソレスペデジン酸カリウムを用いた系での研究が進んでいる。イソレスペデジン酸カリウムを母核とした光親和性プローブを用いて、運動細胞膜画分から、受容体候補として非常に有力な分子量約210kDa、180kDaの2種の巨大な膜タンパク質が発見された。しかし、受容体タンパク質の細胞内局在性については未知であった。本研究では、イソレスペデジン酸カリウムを母核とした骨格に、光親和性基ベンゾフェノン、抗原としてFITCを導入したTEMプローブを合成した。このプローブは、標的細胞上の受容体タンパク質に対して、光化学反応により共有結合的にクロスリンク形成し、これを抗原標識化することができる。対応する抗FITC抗体し、ナノゴールド粒子を結合させることで、電子顕微鏡を用いた免疫電顕法による受容体の直接観察を行った。その結果、受容体分子が運動細胞表面の原形質膜上に存在することを示す結果が得られた。イソレスペデジン酸カリウムは、細胞外から細胞膜上の受容体に作用することでその膨圧変化を引き起こし、葉の運動を引き起こすことが明らかになった。本研究により、ミクロな活性物質をツールとすることで、マクロな生物個体の生理現象が起こる仕組みを、タンパク質、細胞、組織レベルで解明することができた。

关于参与控制睡眠运动的活性物质受体，使用兴奋剂异瑞哌酸钾的系统的研究正在取得进展。使用以异利哌酸钾为核心的光亲和探针，在运动细胞的膜部分中发现了两种分子量约为 210 kDa 和 180 kDa 的大膜蛋白，它们是非常有前途的受体候选者。然而，受体蛋白的细胞内定位尚不清楚。在本研究中，我们合成了一种TEM探针，其中光亲和基团二苯甲酮和FITC作为抗原被引入到以异利哌酸钾为核心的骨架中。该探针可以通过光化学反应与靶细胞上的受体蛋白共价交联，并且可以用抗原标记。通过将纳米金颗粒与相应的抗FITC抗体结合，使用电子显微镜通过免疫电镜直接观察受体。结果表明，受体分子存在于运动细胞表面的质膜上。研究发现异瑞哌酸钾可从细胞外部作用于细胞膜上的受体，引起膨压变化并引起叶片运动。通过这项研究，我们能够使用微观活性物质作为工具，在蛋白质、细胞和组织水平上阐明个体生物体发生宏观生理现象的机制。