ライブイメージング並列化が拓く細胞質の混み合いと細胞機能を繋ぐ機構の総覧と解明

通过并行实时成像开发的细胞质拥挤和细胞功能联系机制的概述和阐明

基本信息

批准号：
22KJ3189
负责人：
杉山博紀
金额：
$ 3.08万
依托单位：
National Institutes of Natural Sciences
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ3189/
关键词：
ライブイメージングマイクロ流体デバイススクリーニング

项目摘要

本研究では、マイクロ流体デバイス（MFD）による分裂酵母の並列ライブイメージングと、そこからの選択的回収を基盤技術として、系の動的振舞いに基づくスクリーニング法の開発を、達成すべき技術的展開として位置付けている。初年度のMFDでの実験系の立ち上げや基礎検討を踏まえ、本年度はより実用化に向けた取り組みを本格化することができた。昨年度までの検討において、当初のデバイス設計や運用法では問題が生じることが分かり、今年度は、新たに構想した捕捉原理・回収原理の検討を進めた。特に、選択的回収技術については、複数検討していたうちの、光遺伝学を利用した方策がうまく進みそうであるとの手ごたえを得られた。次年度はこの方針をさらに深化させていく予定である。他方、最終的なライブイメージングのためのケーススタディとして並行して進めていた、細胞周期制御の主要因子であるCDK（サイクリン依存性キナーゼ）の活性をライブイメージングする実験系については、順調に遂行したと評価できる。本成果は、CDKの新規バイオセンサーを開発することで、細胞周期の動的な制御原理について一細胞レベルでの知見を定量的に詳らかにするものである。一連の成果は、第45回分子生物学会での招待講演、国際学会（British Yeast Group 2022）に加え、第74回細胞生物学会において、いずれも口頭発表で学会発表した。また、一連の研究成果についてはすでにBioRxivにおいてPreprintを公開しており、現在国際誌に論文投稿中である。これらの研究発表を契機に、本系をさらに発展させる、国際共同研究を含む複数の共同研究が発足している。

在这项研究中，使用微流体设备（MFD）和从中选择性恢复的裂变酵母的平行现场成像是基本技术，基于系统动态行为的筛选方法的开发定位为应实现的技术开发。基于第一年的MFD实验系统和基本考虑，今年我们能够完全实施计划以使其更加实用。考虑到去年，我们发现原始设备设计和操作方法出现问题，今年我们开始考虑新构想的捕获和恢复原则。特别是，我们能够看到，在有关选择性恢复技术的多个考虑因素中，使用光遗传学的措施可能会很好地进展。明年将进一步加深该政策。另一方面，可以评估现场成像CDK活性（Cyclin依赖性激酶）的实验系统（细胞周期调节的主要因素）是作为最终实时成像的案例研究并行进行的，作为稳定进展。这一发现是一种通过开发用于CDK的新型生物传感器来定量解释细胞周期动态调节的发现的一种方法。邀请了一系列结果参加第45个分子生物学学会，国际社会（英国酵母菌2022年）和第74个细胞生物学学会，均为口头介绍。此外，预印本已经发表在Biorxiv上，涉及一系列研究结果，目前正在提交国际期刊。这些研究演讲导致了一些合作研究的启动，包括国际协作研究，这些研究进一步开发了该系统。