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Visualizing cell function dynamics in virtual outer space

Publicly Offered Research

Project Area"LIVING IN SPACE" - Integral Understanding of life-regulation mechanism from "SPACE"
Project/Area Number 16H01653
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

阪上 朝子  国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 研究員 (90462689)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2016: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Keywordsライブイメージング / 蛍光プローブ / 微小重力 / 宇宙放射線 / 疑似微小重力 / 蛍光イメージング / 細胞周期 / 蛍光タンパク質 / Fucci
Outline of Annual Research Achievements

a. 可変重力環境における基本的生命現象の可視化
・細胞周期プローブ:Fucci、Fucci(CA)、酸化ストレスプローブ、カルシウムプローブ:G-CaMP6sを恒常的に発現する細胞株を作製し、地球環境における細胞の増殖パターンやストレス応答について時空間情報のデータ化を進めた。細胞種によって、また細胞の環境によって応答が異なる事が分かってきた。・複数の細胞現象を同時に可視化することを目的に、プローブの多色化を進めた。DNA損傷部位可視化プローブ(本領域・原田先生より供与)やDsup(本領域・國枝先生より供与)についてはシアン色蛍光(mTurquoise2-53BP1M, Dsup-mTurquoise2)のタイプを準備した。これらを単独で、または上記プローブと同時に恒常的に発現する細胞を作製した。領域会議でこれら蛍光プローブの実用的利用の提案を行い、また宇宙環境実験系の提供および設計を目的とした連携を図った。・疑似微小重力環境下での蛍光イメージングを実現する為の蛍光顕微鏡システム開発について検討を進めた。具体的には、一般的なスマートフォンに搭載されているカメラを用いる方法と、超小型蛍光顕微鏡を独自に組み立てる方法の2つのアプローチより、多色蛍光を取得可能なシステムの開発を進めた。

b. 宇宙放射線被曝擬似実験等による、細胞ダメージの可視化
・領域内より宇宙放射線被曝擬似実験環境の提供を受け、上記と同じFucciや酸化ストレスプローブ発現細胞で細胞動態を可視化することを目標に、まずUV-Cを用いた細胞ダメージの可視化実験を行った。細胞死に向かうきっかけはUV damageを受けた際、その細胞が居た細胞周期と相関があることが確認され、論文発表した。ここで確立した実験系を領域内連携により、鉄線(中村先生)、炭素線およびX線(高橋先生)などの影響を観る実験系へと応用を開始した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Optical clearing of the pancreas for visualization of mature β-cells and vessels in mice.2018

    • Author(s)
      Nishimura W, Sakaue-Sawano A, Takahashi S, Miyawaki A, Yasuda K, Noda Y.
    • Journal Title

      Islets

      Volume: Apr 4

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genetically Encoded Tools for Optical Dissection of the Mammalian Cell Cycle2017

    • Author(s)
      Sakaue-Sawano Asako、Yo Masahiro、Komatsu Naoki、Hiratsuka Toru、Kogure Takako、Hoshida Tetsushi、Goshima Naoki、Matsuda Michiyuki、Miyoshi Hiroyuki、Miyawaki Atsushi
    • Journal Title

      Molecular Cell

      Volume: 68 Issue: 3 Pages: 626-640

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2017.10.001

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 疑似宇宙環境における基本的生命現象の可視化2017

    • Author(s)
      阪上―沢野 朝子, 宮脇 敦史
    • Organizer
      日本宇宙生物科学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞周期プローブの多様化2017

    • Author(s)
      3.阪上―沢野 朝子、楊 正博、小松 直貴、小暮 貴子、宮脇 敦史
    • Organizer
      日本分子生物学会2017年年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] Fucci

    • URL

      http://cfds.brain.riken.jp/Fucci.html

    • Related Report
      2017 Annual Research Report 2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-04-26   Modified: 2018-12-17  

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