生きた生体高分子の動的構造変化の電子顕微鏡による記録法の開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11357001
• Research Institution: Teikyo University Medical School
• Principal Investigator: 杉 晴夫 帝京大学, 医学部, 教授 (20082076)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 白川 伊吹 帝京大学, 医学部, 助手 (80236190) ; 小林 孝和 帝京大学, 医学部, 講師 (00112756) ; 杉浦 清了 東京大学, 医学部, 助手 (10272551) ; 福島 球琳男 日本電子株式会社, 電子光学機器技術本部, 研究員
• Keywords: 生体高分子 / ガス雰囲気試料室 / 電子顕微鏡 / 筋フィラメント / 画像解析

Research Abstract

平成12年度の本研究の成果は以下のように要約される。
1.双極性ミオシンフィラメントにおけるミオシン頭部の位置
ウサギ骨格筋から抽出したミオシン分子とミオシン分子尾部を約1:10の比で混合し、溶液のイオン強度を徐々に低下させて双極性ミオシンフィラメントを作製した。イメージングプレートにより同一のフィラメント像を記録し、フィラメント上の金粒子標識したミオシン頭部の位置を比較した結果、測定誤差の範囲内で位置が時間と共に変化しないことがわかった。この結果はミオシン頭部が熱運動を行っているにもかかわらず、時間平均した頭部の位置は変化しないことを示している。
2.平成11年度に購入した新型のイメージングプレートシステムにより金粒子標識
ミオシン頭部のイメージングプレート上の像の重心位置を求めるソフトウェアを完成した。これにより記録の空間解像度を低下させることなく、電子顕微鏡の拡大倍率を従来の1万倍から7,000倍(1/√2)低下させることが可能となった。この結果、ミオシンフィラメント試料像を電子線損傷なしに記録しうる回数が従来の2回から8回に増大した。
3.SiO膜による耐圧膜の作製
将来Caged化合物の光分解により活性物質(ATP等)を急速に試料に与えることを可能にするため、現在使用の炭素膜にかえてSiO膜の作製を試みた。SiO膜は現在までのところ電子線照射により損傷しやすく、実用に至っていない。しかし眞空蒸着でSiO膜作製時の技術の改良により良好な膜製作が可能であるとの見通しがつき努力中である。

Research Products

• [Publications] Sugi,H.,Akimoto,T.,Shimada,M.& Shirakawa,I.: "Application of the gas environmental chamber/transmission electron microscope to investigate dynamic structural changes of living biomolecules…"Microscopy and Microanalysis. (印刷中). (2001)