【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.14】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24NU0001
利用課題名 / Title
FIB-SEMによるミトコンドリアクリステ膜の3D観察
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
クリステ膜機構機構,電子顕微鏡/ Electronic microscope,生体イメージング/ In vivo imaging
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)
田代 晋也
所属名 / Affiliation
山形大学 理学部 理学科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
田村 康,大橋 功己
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
荒井 重勇,中尾 知代
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)
ミトコンドリアはエネルギー（ATP）生産する生命活動に必須のオルガネラである。ミトコンドリアの内膜は， ATP を効率的に生産するためにクリステと呼ばれる高度に発達した膜構造をとることが古くから知られているが，クリステ膜の形成メカニズムはほとんどわかっていない。このような状況の中，我々はクリステ膜形成に阻害が生じる複数の遺伝子欠損細胞を作製した。これまで，透過型電子顕微鏡によって2次元的にクリステ膜形態を観察していたが，クリステ膜形態異常の詳細を理解するためには，クリステ膜の立体構造を知ることが必須となる。そこで本研究テーマでは，ミトコンドリア内膜をFIB-SEMによって観察し，クリステ膜構造を3D構築することで，立体的なクリステ形態を解析する。本研究テーマによってクリステ膜の形成メカニズムの理解が進めば，細胞生物学の教科書を書き換えるインパクトの大きい成果となるはずである。また，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
直交配置型高速加工観察分析装置（ＭＩ4000L)を用いて，ヒト培養細胞（HeLa細胞）の観察を行った。具体的には，約40μm x 40μm x 40μm 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）の連続画像を取得できるか検討した。
結果と考察 / Results and Discussion
観察の結果，若干染色が薄かったものの，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。今後，さらに染色条件や観察条件の最適化をすすめることで，通常2次元的な画像しか得られなかったミトコンドリアクリステ膜構造を3次元的に捉えることができるようになると期待される。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図１HeLa細胞のFIB-SEM画像1
図2 HeLa細胞のFIB-SEM画像2
図3 HeLa細胞のFIB-SEM画像3
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
迅速に観察していただき，非常にきれいな結果を出していただきありがとうございます。
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