Visualisation of tissue heterogenisation by innovative multiplex imaging

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Innovative multiplex imaging with functional Raman probes
• Project/Area Number: 20H05726
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (II)
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research (2021-2022); The University of Tokyo (2020)
• Principal Investigator: Obata Fumiaki 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (40748539)
• Project Period (FY): 2020-10-02 – 2023-03-31
• Keywords: ラマンイメージング / ラマンプローブ / ショウジョウバエ遺伝学 / アミノ酸 / 老化

Outline of Final Research Achievements

In this study, we utilised Drosophila genetics to dramatically increase the utility of an innovative Raman imaging technique and to demonstrate its biological usefulness. We succeeded in visualising the enzyme activity in Drosophila with several activatable Raman probes and fluorescent probes that contribute to the development of Raman probes which the Kamiya group developed. In collaboration with the Ozeki group, we also performed visualisation of methionine uptake by SRS imaging. Furthermore, we analysed in detail the transcription profile of animals with increased or decreased lifespan due to the manipulation of nutrition and microbiota in order to describe the heterogeniety of aged tissues. This made a number of basic descriptions that contribute to Raman imaging.

Free Research Field

栄養代謝生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ラマンイメージングは、その特性から蛍光を用いた生体イメージングの原理的障壁を突破する可能性を秘めている。本計画研究が参画する領域「革新ラマン」内にて開発される新規機能性ラマンプローブは、生体分子を高感度にイメージングするための有用な新技術となる。本研究から得られた成果は、生命現象をより詳細に理解するための新規イメージング技術の創出につながり、医学・生物学を初め幅広い分野に影響を与えると期待される。また、老化過程を詳細に記述したことから、高齢化社会における新規創薬標的や食理学的な介入の可能性につながる成果が得られたと考えられる。