2001 Fiscal Year Annual Research Report
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11794015
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| Research Institution | Hamamatsu University School of Medicine |
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Principal Investigator |
寺川 進 浜松医科大学, 光量子医学研究センター, 教授 (50014246)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩田 太 静岡大学, 工学部, 助手 (30262794)
川田 善正 静岡大学, 工学部, 助教授 (70221900)
櫻井 孝司 浜松医科大学, 光量子医学研究センター, 助手 (50283362)
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| Keywords | 一分子蛍光 / カルシウム反応 / エバネッセンス顕微鏡 / 超高開口数レンズ / 全反射照明 / 神経細胞死 / 一分子DNA観察 / 近接場顕微鏡 |
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| Research Abstract |
新開発したCCDカメラによって、水に溶けた蛍光色素の一分子像を観察した。開口数1.65のレンズによりロダミンをエバネッセント波照明し、同レンズで蛍光像を捉えた。量子的な退色が5ミリ秒の時間分解能で明確に観察できた。Rhod-2分子についても、同様な反応が捉えられた。この分子像のCa濃度依存性が示された。このことは、一分子プローブによって微小環境のモニターをするという新しいコンセプトの分野が拓かれたことになる。Rhod-2を負荷した培養海馬神経細胞のガラス付着面の蛍光を、エバネッセンス照明下に、同カメラで捉えた。フレームレート5ミリ秒の撮影に成功した。Rhod-2の濃度を通常使用の1/100にしたところ、いくつかの点状の蛍光変化パターンが得られ、信号/静止レベルの比が著しく大きいものが見られた。これは、単一のCaチャネルの反応である可能性が高い。また、蛍光蛋白(GFP)をダイナミンに融合させて培養細胞に発現させ、これをエバネッセンス照明下に観察して、細胞膜の呑込み反応の動態を捉えることに成功した。ダイナミンは細胞の活性化に伴い、細胞膜に移行し、細胞膜上で大きく動き回ることにより細胞膜の陥没部分を回収することが分かった。「ダイナミンの清掃モデル」という仮説を立て、発表した。神経細胞をグルタミン酸刺激し、急性細胞死を引き起こした一個の神経細胞からDNAを直接捕え、これをエバネッセンス法で観察して、核内でDNAの断片化が起こることを初めて証明した。回折限界を超えることを目指して、特殊感光性樹脂をフィルムのように使用し、その上に細胞を培養して、レーザー光を照射して、細胞の形態を樹脂上に影として固定するという、新しいイメージングの手法を開発した。細胞内の微小な分泌顆粒の形が判別できる画像が撮れることが分かった。
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Research Products
(7 results)
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[Publications] Tsuboi T: "Sweeping model of dynamin activity"J. Biol. Chem.. Feb.20(JBC On line). (2002)
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[Publications] Scalettar BA: "Neuronal calcium sensor-l binds selectively to regulated secretory organelles and functions in basal and stimulated exocytosis in PC12 cells"J. Cell Sci.. (in press). (2002)
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[Publications] Tsuboi T: "Water secretion associated with exocytosis in endocrine cells revealed by micro forcemetry and evanescent wave microscopy"Biophys. J.. (in press). (2002)
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[Publications] Terakawa S: "Fluorescence micro-imaging of living cells and biomolecules with ultra high NA objectives"Proc. SPIE. 4597. 121-127 (2001)
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[Publications] Tsuboi T: "Supply of secretory granule enhanced by protein kinase C in the bovine chromaffin cell"Biochem Biophys Res Commun. 282. 621-628 (2001)
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[Publications] 寺川進: "光マイクロイメージング法-医学生物学への応用展開"Otol.Jpn.. 11. 1-5 (2001)
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[Publications] Terakawa S: "Modern Problems of Cellular and Molecular Biophysics(DIC Microscopy : Characteristics and Application for Studies of Living Cells)"Noyan Tapan. 155-166 (2001)
