【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.07】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24NU0100
利用課題名 / Title
ミトコンドリアクリステの3D構造解析
利用した実施機関 / Support Institute
名古屋大学 / Nagoya Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
電子顕微鏡/ Electronic microscope,生体イメージング/ In vivo imaging,集束イオンビーム/ Focused ion beam
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
田村 康
所属名 / Affiliation
山形大学 理学部理学科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators Excluding Supporters in the Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Supporters in the Hub and Spoke Institutes
中尾智代,依田香保留,荒井重勇
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
ミトコンドリアのエネルギー（ATP）生産に必須の構造であるミトコンドリアのクリステ膜は，ミトコンドリア内部に高度に発達しているが，その特徴的な膜構造がどのようなメカニズムで形成されるかはほとんどわかっていない。わたしたちはこれまでに透過型電子顕微鏡を用いてクリステ膜の2次元的な形態観察をおこなってきたが，クリステ膜の立体構造に関する知見は得られていなかった。そこで本研究では，直交型FIB-SEM (3D analytical FIB-SEM)を用いてミトコンドリアのクリステ膜構造を観察し，クリステ膜の3D構造を構築することで3次元的にクリステ膜形態を解析する。クリステ膜の形成メカニズムの理解が進めば，基礎科学的に重要なだけでなく，ミトコンドリア機能低下を伴う疾患の病態解明や，治療法への応用も期待される。
実験 / Experimental
クリステ膜形成に異常が生じる遺伝子欠損ヒト培養細胞（HeLa細胞）を，固定化，染色後，直交配置型高速加工観察分析装置を用いて観察した。具体的には，約40 µm x 40 µm x 40 µmの領域を，FIB切削ステップ間隔10nmで連続的に観察し，HeLa細胞内のミトコンドリア構造（クリステ膜構造）の連続画像を1サンプルにつき400-500枚取得した。
結果と考察 / Results and Discussion
観察の結果，クリアな連続ミトコンドリアクリステ画像を取得する条件検討を行うことができた（図1～5）。今後，さらに異なる種類の遺伝子欠損ヒト培養細胞を同様の条件で観察することで，ミトコンドリアクリステ膜形成にどのような異常が生じているかを明らかにすることができれば，クリステ膜の形成メカニズムの解明につながることが期待される。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 クリステ形成不全細胞のFIB-SEM画像1
図2 クリステ形成不全細胞のFIB-SEM画像2
図3 クリステ形成不全細胞のFIB-SEM画像3
図4 クリステ形成不全細胞のFIB-SEM画像4
図5 クリステ形成不全細胞のFIB-SEM画像5
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件