京大ら,走査型プローブ顕微鏡で生細胞の陥入構造を可視化

著者: sugi

京都大学,東北大学,オリンパスの研究グループは,細胞が外界の物質を取り込む際の直径数100nmの陥入構造を生きた細胞で可視化し,その分子機構に関して新しい知見を手に入れることに成功した(ニュースリリース)。

今回,先端径が数ナノメートルの鋭利なプローブで試料表面を「なぞる」ことでその形状を可視化する「走査型プローブ顕微鏡」を用いた。しかし,細胞膜は「脂」でできた平面膜なのでとても柔らかく,従来の同型顕微鏡では可視化は不可能だった。

そこで研究グループは,オリンパスと共同で「生きた細胞の細胞膜を可視化するための高速走査型プローブ顕微鏡」の開発に取り組み,細胞に与える力を大幅に弱くすることで,細胞膜の形状を数nmの分解能で可視化する事に成功した。

さらに,高分解能の蛍光顕微鏡と組み合わせることで,タンパク質の局在を同時に可視化する技術を確立し,細胞膜の陥入(エンドサイトーシス)に伴う膜形状変化のメカニズムを分子レベルで解明することに成功した。

エンドサイトーシスは,細胞が外界の物質やシグナル分子を取り込む一般的なしくみとして古くから知られていたが,膜の形態変化を誘導する分子機構に関しては,不明な点が多く残されていた。

研究グループは,今回,エンドサイトーシスに伴う細胞膜の微小構造変化を捉えることに成功した。そして,その詳細な解析により,細胞内部で膜を支えるタンパク質骨格が重要なはたらきをしていることを証明した。この技術は,細胞表層で進行する様々な生命現象,例えばウイルス・細菌感染,神経伝達,がん,免疫反応などの理解・解明に資する大きな技術革新だとしている。

キーワード:

関連記事

  • 京大,探針増強ラマン分光法のプローブ光増強に知見

    京都大学の研究グループは,有限要素法を用いて,複雑な構造の導波路プローブの三次元電磁界計算を行ない,様々なラマン励起光の照射条件のもと,ラマン散乱光と背景光の強度を解析し,励起光をTERSプローブの前面から照射したときに…

    2025.09.19
  • 慈恵医大ら,120種のタンパク質を可視化し統合解析

    東京慈恵会医科大学らの研究グループは,1枚の組織切片上から120種類以上のタンパク質を高解像度に可視化し,空間的に統合解析できる世界初の技術「PathoPlex」を開発した(ニュースリリース)。 マルチプレックスイメージ…

    2025.07.29
  • 岡山大ら,線虫の脂質分布を可視化する新手法を開発

    岡山大学,甲南大学は,線虫(Caenorhabditis elegans)の体内構造を保持したまま連続切片を取得し,脂質分布を三次元的に可視化する質量分析イメージング手法を開発した(ニュースリリース)。 線虫は,発生生物…

    2025.07.15
  • 名大ら,生体内で強く発光する低毒性量子ドット開発

    名古屋大学と量子科学技術研究開発機構(QST)は,近赤外光波長領域で強く発光する新規な多元素量子ドットの開発に世界で初めて成功し,生体深部イメージング用発光プローブとして利用できることを実証した(ニュースリリース)。 量…

    2025.07.07
  • 熊本大,深層学習で細胞顕微鏡観察のジレンマを克服

    熊本大学の研究グループは,深層学習による顕微鏡画像の画質復元技術を活用して,植物細胞の分裂における初期の細胞板形成過程を可視化し,アクチン繊維の新たな局在パターンを明らかにした(ニュースリリース)。 細胞内の繊細な構造を…

    2025.05.20
  • 東大ら,安価で小型な3D観察用光シート顕微鏡を開発

    東京大学,ミユキ技研,日本電気硝子,フォトンテックイノベーションズは,バイオサイエンスや病理等での研究対象である透明化された組織標本の3次元イメージングを,簡単で小型で,解像度は従来の3次元イメージング装置と同等,さらに…

    2025.01.30
  • 阪大ら,20色の生物発光タンパク質シリーズを開発

    大阪大学と慶應義塾大学は,生物発光の波長(色)を自在に変化させ,個々の細胞を標識することで,複数の細胞を同時に観察する新たな手法を確立した(ニュースリリース)。 細胞集団において個々の細胞を識別する方法は,細胞運命や薬剤…

    2025.01.23
  • 岡山大,テラヘルツ顕微鏡でコロナのタンパク質検出

    岡山大学の研究グループは,テラヘルツ波ケミカル顕微鏡を用いた微量検体中の新型コロナウイルス内に存在するNタンパク質の高感度検出に成功した(ニュースリリース)。 新型コロナウイルスの拡大では,感染者を特定するためにPCR検…

    2025.01.07

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア