1994 Fiscal Year Annual Research Report
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04508002
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
木下 一彦 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30124366)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 基 シグマ光機(株), 技術部, 取締役部長
植竹 敏文 (株)オリオンレンズ設計, 代表取締役
平野 憲一 浜松ホトニクス(株), 筑波研究所, 研究員
宮田 英威 慶應義塾大学, 理工学部, 専任講師 (90229865)
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| Keywords | 蛍光顕微鏡 / 1分子イメージング / テトラメチルロ-ダミン / アクチン / ミオシン / 蛍光褪色 |
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| Research Abstract |
汎用の蛍光色素であるテトラメチルロ-ダミンの水中での1分子イメージングに成功し、当初の目的を達成することができた。固定された色素だけでなく、アクチンとともにミオシンの上を動く、いわば「生きた」分子のイメージングに成功した。通常の蛍光顕微鏡の光学系(エピ照明)を基本的にそのまま利用しているため、すでにある、さらに将来開発されるであろう、光学顕微鏡周りのさまざまな技術(たとえば超微操作)と組み合わせることが可能である。
1.蛍光色素1分子イメージングの基本は、すでに報告したように、背景光を如何に低下させるかである。上述の成功の要因は、(1)ダイクロイックミラーを通過した励起光を鏡体外に逃がす、(2)励起光が対物レンズの中央部分のみを通過するようにする、の2点である。これだけで、背景光が約2桁低下した。
2.ロ-ダミン1分子を蛍光スポットとして観察することができた。観察されたスポットが本当に1分子であることを証明するために、ロ-ダミンをアクチンに結合させ、アクチン線維を形成させた。ロ-ダミン含量の大きな線維を蛍光強度の標準とすることにより、ロ-ダミン含量が低く(モル比にして2000分の1)スポット状に光る線維の各スポットが、確かにロ-ダミン1分子に相当することを示した。
3.さらに、観察された光スポットがゴミでないことを証明するために、ガラス面上にミオシンを吸着させておき、ATP存在下でアクチンに結合した蛍光スポットがアクチンの滑り運動にともなって動くところを連続撮影した。
4.各蛍光スポットは、1分子の場合に期待されるように突然(段階的にでなく)退色した。
以上、水中で動く蛍光色素1分子のイメージングに成功したのは、これがはじめての例と思われる。
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[Publications] Keisuke Suzuki,et al.,: "Spatiotemporal Relationships among Early Events of Fertilization in Sea Urchin Eggs Revealed by Multi-View Microscopy" J.Cell Biol.(in press).
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[Publications] Hidetake Miyata,et al.,: "Transformation of Actin-Encapsulating Liposomes Induced by Cytochalasin D" Biophys.J.67. 922-928 (1994)
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[Publications] Hidetake Miyata,et al.,: "Stepwise Motion of an Actin Filament over a Small Number of Heavy Meromyosin in in vitro Motility Assay" J.Biochem.(Tokyo). 115. 644-647 (1994)
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[Publications] Masahiro Hibino,et al.,: "Time Courses of Cell Electroporation As Revealed by Submicrosecond Imaging of Transmembrane Potential" Biophys.J.64. 1789-1800 (1993)
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[Publications] Hiroyuki Hyuga,et al.,: "Steady-State Deformation of a Vesicle in Alternating Electric Fields" Bioelectrochem.Bioenerg.32. 15-25 (1993)
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[Publications] Hiroyasu Itoh,et al.,: "Electroporation Visualized under a Multi-Shot Pulsed-Laser Fluoresce Microscope System" Proc.SPIE. 2002. 118-125 (1993)
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[Publications] Kazuhiko Kinosita jr.,: "Orientation of Actin Monomers in Moving Actin Filaments" Plenum(New York), 9 (1993)
