第31回 ExCELLSセミナーを開催いたします。
※本セミナーは日本語で実施されます。Seminar Language: Japanese
日時
2023年7月19日（水） 16:00〜17:00
開催形式
ハイブリッド
【会場】山手3号館2F西 大会議室
【配信】Zoom ※所内メールでURLをお知らせします
演者
甲賀 大輔 博士
(旭川医科大学解剖学講座顕微解剖学分野 准教授)
題目
走査電子顕微鏡によるゴルジ装置の３D形態解析
要旨
ゴルジ装置はイタリアの病理・解剖学者Camillo Golgiにより、鍍銀染色法を施した神経細胞内に黒染する網状構造(内網装置)として発見された細胞小器官です。その後、その構造について、光学顕微鏡や電子顕微鏡(主に透過電子顕微鏡)を用いた多くの形態学的研究が行われてきました。現在では、ゴルジ装置が扁平な槽(シス槽、中間槽、トランス槽、トランスゴルジネットワーク)が積み重なった層板構造を呈することが知られています。また、ゴルジ装置の形態は、細胞種によって大きく異なっていることも明らかにされています。特に、私たちが解析対象としている哺乳動物細胞のゴルジ装置は、空間的に複雑な構築を示し、一枚の超薄切片観察では、その立体(3D)構造を理解することは困難でありました。そこで私たちは、オスミウム浸軟法という「走査電子顕微(SEM)により、細胞内のオルガネラ(ゴルジ装置、小胞体、ミトコンドリアなど)をダイレクトに観察できる手法」を用い、様々な哺乳動物細胞ゴルジ装置の3D形態解析を行ってきました。その結果、これまで不明瞭であったゴルジ槽の3D微細構造のイメージングに成功し、その形態的多様性や共通性を明らかにすることができました。しかしながら、オスミウム浸軟法は、細胞の凍結割断面を観察するため、その面から深部の情報をイメージすることは困難であり、巨大な構造体であるゴルジ装置の全体像を解明することはできませんでした。この難題を解決するため、私たちは「連続切片SEM・３D再構築法(樹脂包埋した組織や細胞の超薄連続切片を切削後、ガラスなどの基板に載せ、その連続断層像をSEMにより観察し、目的の構造を再構築するモダンな電顕技法)」の開発を進めました。現在では、この手法を用いることで、空間的に複雑な形状を呈するゴルジ装置の詳細な3D再構築モデル(電顕レベル)を作製することが可能となりました。また、これらの研究過程で、哺乳動物細胞ゴルジ装置の全体像は、一つの連続した構造体であること、細胞種によってその形状が大きく異なっていることを実証できています。
本講演では、主にゴルジ装置の形態解析を例として、オスミウム浸軟法や連続切片SEM・3D再構築法について紹介させていただきます。また近年は、オスミウム浸軟法を用いた光・電子相関観察法(CLEM法)の開発や、連続切片SEM法に免疫電顕法を組み合わせた「3D免疫電顕法」の開発にも成功しており、SEMによる最新のオルガネラ解析技術についてもご紹介したいと思います。今後も、これらの電顕技法を使った多角的な形態解析により、発見から100年以上経過した現在でも謎のままである、「ゴルジ装置の詳細な形」を解き明かすことができればと思っています。
ポスター
お問い合わせ先
加藤 晃一（生命分子動秩序創発研究グループ）
矢木 宏和（糖鎖構造機能解析グループ）
当日の様子
