2012 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | The physicochemical field for genetic activities |
|---|
| Project/Area Number |
20114004
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
徳永 万喜洋 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (00192659)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2008-04-01 – 2013-03-31
|
| Keywords | １分子イメージング / 分子システム / その場計測 / ３次元イメージング / マルチカラーイメージング / HILO照明法 / 分子定量 / 遺伝情報場 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
１分子イメージング観察と力計測を用いて、染色体の局所領域に一過的に作られる特殊な構造と変化を明らかにすることを目的とした。鮮明な細胞内部の１分子イメージング法を用い、細胞核内外の分子動態・相互作用を、時空間の関数として可視化し、個々の時空間場で直接観察計測する１分子イメージング定量技術の特性を生かし、細胞内の「その場」計測を推進した。
多色同時蛍光１分子イメージング観察と定量法を最適化した仕様の顕微鏡を、既に構築済みのものを改良するとともに、新規技術開発を行った。RNA PolymeraseII・転写因子とその相互作用分子、クロマチンリモデリング因子、メチル化・アセチル化等修飾ヒストン等の核構造および構造制御分子に焦点をあて、複数色同時１分子イメージングを生きた細胞で展開した。また、多色蛍光同時１分子イメージング解析の新たな展開として、10nm分解能での分子間・分子内動態と相互作用の定量解析研究を行った。さらに、、DNA２重らせんの塩基対を引き離してゆくunzippingの１分子計測と分子動力学simulationを行った。分子動力学計算結果からエントロピーを解析し、二重らせん構造形成へのエントロピー寄与が大きいことを見出した。
これらにより、多色同時１分子イメージングによる核内分子の定量ナノ解析により、局所的局時的なイベントに基づく細胞システム“場”における分子動態・相互作用の特性が、多次元の定量情報相関で明らかにできることを示した。生細胞中の分子動態を10nmオーダー分解能で定量し、機能と分子ダイナミクスの関係を明らかにする道を拓いた。中程度の強さの非常に多数の相互作用の集積が関与して“場”を形成しており、相互作用の探索空間（状態数）の制御すなわちエントロピーの制御が、“場”の特性に大きな鍵を握っていることを示している。
|
| Research Progress Status |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
|
