2015 Fiscal Year Annual Research Report
細胞内分子数を定数解析するデバイスの開発－少数生体分子の計数化技術－
| Project Area | Spying minority in biological phenomena -Toward bridging dynamics between individual and ensemble processes- |
|---|
| Project/Area Number |
23115002
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
野地 博行 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00343111)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邉 朋信 国立研究開発法人理化学研究所, 生命システム研究センター, チームリーダー (00375205)
市村 垂生 国立研究開発法人理化学研究所, 生命システム研究センター, 研究員 (50600748)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 1細胞解析 / デジタルバイオ分析 / 1分子イメージング / マイクロドロプレットアレイ / 超解像顕微鏡 / ATP / インフルエンザ / 蛍光タンパク質 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
少数性生物学研究では、細胞毎の個性や違いをつまびらかにする技術が必須となる。そこで、A01-1班では主として細胞毎の「個性」を解析する技術として、野地のグループがマイクロドロプレットアレイを用いたデジタル計数法を、研究分担の渡邊のグループが新しい細胞内1分子イメージング技術を主として開発した。前者は主として破壊的ではあるが遺伝的標識を必要とせず、後者は遺伝的標識を必要とするが非破壊的な解析を可能とする。
野地のグループは、マイクロドロプレットアレイ技術に基づく1分子デジタルELISA法を確立し(Lab on a chip 2013)、ヒト由来の培養細胞が発現しているalkaline phosphataseの１細胞定量に成功した(unpublished data)。また、脂質膜でシールしたドロプレットアレイの開発にも成功し(Nat. Comm. 2014など)、細胞毎のトランスポーター計数も可能となった。さらに、バクテリア１細胞毎のATP量の計測とその細胞間分布の定量にも成功した(Sci. Rep. 2014)。また、公募班の大場グループと共同でインフルエンザ1粒子毎のデジタル計数にも成功し、全ウイルスのうち感染性の粒子の割合が数%しかないことを明らかにした(unpublished data)。
渡邊のグループは、A01-2(永井班)が開発した光明滅を意図的に制御(スイッチング)できる蛍光蛋白質の特性を用いた超解像顕微鏡法、および、拡散イメージング法の開発を行った。また、A01-2(永井班)と A03-2班(今田班)細胞内の分子混雑具合により蛍光スペクトルが変化する新規蛍光タンパク質GimRETの開発にも成功した(Sci. Rep. 2016)。さらに、野地のグループと共同で、１細胞の分泌物質の網羅的解析技術も確立した（RSC Adv. 2015）。
以上の通り、新学術領域のネットワークを活用しながら、当初目的を十二分に達成した。
|
| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
-
[Journal Article] Dependence of fluorescent protein brightness on protein concentration in solution and enhancement of it.2016
Author(s)
Morikawa TJ, Fujita H, Kitamura A, Horio T, Yamamoto J, Kinjo M, Sasaki A, Machiyama H, Yoshizawa K, Ichimura T, Imada K, Nagai T, Watanabe TM.
-
Journal Title
Scientific Reports
Volume: 6
Pages: 22342
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Redesigning of F1-ATPase2015
Author(s)
Hiroyuki Noji
Organizer
Pacific Chem
Place of Presentation
Hawaii Convention Center (Honolulu, Hawaii, US)
Year and Date
2015-12-15 – 2015-12-15
Int'l Joint Research / Invited
-
-
-
-
-
-
-
-
