麻酔薬を用いた上皮細胞膜構造の形成機構の解析

利用麻醉剂分析上皮细胞膜结构的形成机制

基本信息

批准号：
22KJ2374
负责人：
松本惇志
金额：
$ 3.08万
依托单位：
Kyushu University
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

项目摘要

昨年度までの研究から、アルコールは上皮細胞において脂質局在や膜物性の変化を引き起こす可能性が示唆された。しかし、生細胞の膜物性の観察手法は限られている。そこで本年度は、生体膜、特に形質膜の流動性の変化を捉える手法の確立を試みた。細胞における膜物性を可視化する技術のひとつとして、環境によって蛍光波長の変わるソルバトクロミック色素を用いた観察が挙げられる。これらの色素は、流動性の低い膜では短波長、流動性の高い膜では長波長の蛍光を発するため、共焦点蛍光顕微鏡で異なる波長のシグナルを同時取得し、比として表すことで膜の流動性を可視化できる。近年報告された、高輝度のソルバトクロミック色素であるPKを用いた、培養上皮細胞の観察系を確立した。実際にPKを用いて観察を行ったところ、細胞内膜のシグナルが強く、相対的に形質膜のシグナルが弱いため、細胞接着構造の存在する形質膜の流動性変化を観察するのは困難であることがわかった。そこでPKの物性に着目し、新たに化学修飾を施すことで、形質膜に保持させる改変を行った。人工脂質膜を用いた観察から、改変型PKでも膜流動性に依存して波長が変化することがわかった。そこで実際に培養細胞を用いて観察を行ったところ、細胞内膜の強いシグナルがなくなり、形質膜特異的なシグナルが得られる新規プローブが複数得られた。また、改変型PKと蛍光タンパク質との同時観察系を確立しており、タンパク質の局在と関連した膜流動性変化の観察を試みている。

直到去年进行的研究表明，酒精可能会导致上皮细胞的脂质定位和膜特性发生变化。然而，观察活细胞膜特性的方法是有限的。因此，今年，我们尝试建立一种检测生物膜尤其是质膜流动性变化的方法。可视化细胞膜特性的一种技术是使用溶剂化显色染料进行观察，其荧光波长根据环境而变化。这些染料在低流动性的膜中发射短波长的荧光，在高流动性的膜中发射长波长的荧光，因此，通过使用共焦荧光显微镜同时采集不同波长的信号并将它们表示为比率，我们可以确定流动性的流量。你可以想象性别。我们使用最近报道的高亮度溶剂化显色染料 PK 建立了培养上皮细胞的观察系统。当实际使用PK进行观察时，来自细胞内膜的信号较强，而来自质膜的信号相对较弱，因此很难观察到存在细胞粘附结构的质膜的流动性变化。因此，我们关注PK的物理性质，并进行新的化学修饰，使其保留在质膜中。使用人工脂质膜的观察表明，即使修改了 PK，波长也会根据膜的流动性而变化。当他们使用培养细胞实际观察结果时，他们发现细胞内膜没有强烈的信号，并且获得了几种产生质膜特异性信号的新探针。我们还建立了修饰PK和荧光蛋白的同步观察系统，并试图观察与蛋白质定位相关的膜流动性的变化。