動的カドヘリン複合体の機能：３次元１分子超追跡法の開発による解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Spying minority in biological phenomena -Toward bridging dynamics between individual and ensemble processes- |
|---|
| Project/Area Number |
24115510
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Review Section |
Biological Sciences
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
藤原 敬宏 京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 講師 (80423060)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2013)
|
| Budget Amount *help |
¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
|
|---|
| Keywords | 1分子計測 / 3次元追跡 / 細胞膜 / 細胞間接着分子 / １分子計測 / ３次元追跡 |
|---|
| Research Abstract |
本研究は、（１）サブミリ秒時間分解能で生細胞上の１蛍光分子を追跡できる、高感度－高速カメラ顕微鏡システムをさらに発展させ、多数の蛍光標識分子を同時に、１分子毎に追跡できる、３次元１分子イメジング顕微鏡を開発すること、（２）その顕微鏡を使って、少数分子からなる動的E-カドヘリン複合体がどのように動き、会合／解離し、アクチン線維による制御を受け、細胞間接着構造であるアドヒーレンス・ジャンクション（AJ）の形成と分解をおこなっているか、を解明することを目的としている。
本年度は、以下の研究進捗があった。
１．0.7ミクロンずらした2つの焦点面を、2台の高速カメラで同時観察し、それぞれの焦点面における1分子像の強度分布をもとに、深さ方向1ミクロンの範囲でz座標を決めるプログラムを開発した。さらに、対物レンズをマウントしたピエゾzスキャナを、30 Hzの正弦波駆動で最大10ミクロンにわたって繰り返しスキャンし、1ミクロンおきに高速撮像（5ミクロン範囲の追跡の場合は露光時間最大1ミリ秒、10ミクロン範囲では最大0.4ミリ秒）をおこなった。光学音響素子によってレーザー照射のタイミングをカメラの露光時間に同期させた。
２．開発した顕微鏡システムにより、細胞膜上の受容体（鉄イオン輸送分子トランスフェリン受容体、細胞間接着分子E-カドヘリン）の3次元1分子運動追跡を試みた。x, y方向に30ミクロン、z方向に5ミクロン（1ミクロンおきに1ミリ秒露光）にわたる、受容体1分子像の30 Hz（ビデオ速度）での繰り返し撮影に成功した。ただし、z座標の高精度の位置決めと、数秒以上の3次元1分子運動追跡のためには、1分子蛍光像のシグナル／ノイズ比、および、観察可能時間（褪色までの時間）が不十分であり、使用する蛍光プローブとターゲット分子の標識法、観察条件のさらなる改善を要することが明らかとなった。
|
| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Report
(2 results)
Research Products
(6 results)
-
[Journal Article] Biocompatible fluorescent silicon nanocrystals for single-molecule tracking and fluorescence imaging2013
Author(s)
Nishimura H, Ritchie K, Kasai RS, Morone N, Sugimura H, Tanaka K, Sase I, Yoshimura A, Nakano Y, Fujiwara TK, and Kusumi A
-
Journal Title
J Cell Biol.
Volume: 202
Issue: 6
Pages: 967-83
DOI
Related Report
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
