2003 Fiscal Year Annual Research Report

多光子顕微鏡を用いた細胞内小器官レベルのナノサージェリー

Research Project

Project/Area Number	14657059
Research Institution	Kyoto Prefectural University of Medicine
Principal Investigator	小山田正人京都府立医科大学, 医学研究科, 助教授 (30183255)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中村收大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (90192674)
Keywords	多光子顕微鏡 / ナノテクノロジー / レーザー顕微鏡 / 細胞小器官 / 非線形工学 / ナノサージェリー
Research Abstract	本研究の目的は,多光子レーザー顕微鏡を用いて,生細胞でミトコンドリアなどの細胞小器官を1個のレベルで制御するナノサージェリー法を開発することである。この目的を達成するため、以下の2つの実験を行った。 1.生細胞における単一ミトコンドリアの制御生細胞における個々のミトコンドリアを可視化するため、蛍光蛋白質DsRed2にミトコンドリアターゲットシグナルを付加した遺伝子発現ベクターをHeLa細胞にトランスフェクトした。最初に、モードロックチタンサファイアレーザー(Mai-Tai,パルス幅100フェムト秒,中心波長780-850nm)を用いて、波長780nm,NDフィルター透過率10%で、個々のミトコンドリアが識別可能な画像を得た。この条件では、ミトコンドリアの蛍光強度は、ほとんど変化しないことを確認した。引き続いて、NDフィルター透過率40%として、照射するレーザーパワーを上げ、slowスキャンスピードで1回、単一のミトコンドリアのみにレーザー光を照射した。再び、NDフィルター透過率10%でミトコンドリアの蛍光像をイメージングすることにより、NDフィルター透過率40%で照射した単一のミトコンドリアの蛍光のみが特異的に消失し、周辺の他のミトコンドリアには影響を与えないことが確認された。以上の結果は、多光子レーザー顕微鏡を用いることにより,生細胞でミトコンドリア1個のレベルで制御するナノサージェリー法が可能であることを示した。 2.多光子レーザー顕微鏡を用いた生細胞における蛋白質複合体形成の可視化 Green fluorescent protein(GFP)とmonomeric red fluorescent protein(mRFP)を用いて、多光子吸収反応によって、GFPからmRFPへのfluorescent energy resonance transfer(FRET)を検出し、生細胞で蛋白質複合体形成の可視化に成功した。この結果は、複合体を形成する蛋白質について、多光子反応を用いた生細胞内制御の可能性を示す。

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Hirakawa, H. et al.: "Regional differences in blood-nerve barrier function and light-junction protein expression with the rat dorsal root ganglion"NeuroReport. 15. 405-408 (2004)
[Publications] Naito, A.T.et al.: "Early stage-specific inhibitions of cardiomyocyte differentiation and expression of Csx/Nkx-2.5 and GATA-4 by phosphatidylinositol 3-kinase inhibitor LY294002"Exp.Cell Res.. 291. 56-69 (2003)
[Publications] Hirakawa, H. et al.: "Loss and recovery of the blood-nerve barrier in the rat sciatic nerve after crush injury are associated with expression of intercellular junctional proteins"Exp.Cell Res.. 284. 194-208 (2003)
[Publications] Suzuk, T. et al.: "Expression of gap junction protein connexin43 in the adult rat cochlea. Comparison with connexin26"J.Histochem.Cytochem.. 51. 903-912 (2003)
[Publications] Tsuji, E. et al.: "In situ visualization of the intracellular Ca^<2+> dynamics at the border of the acute myocardial infarct"Mol.Cell.Biochem.. 248. 135-139 (2003)
[Publications] 小山田ゆみ子, 他: "心筋症の遺伝子異常と病態発生"病理と臨床臨時増刊号『病理診断における分子生物学』. (印刷中). (2004)
[Publications] Oyamada, M. et al.: "Regulation of gap junction protein genes in differentiating Es cells, in Embryhonic Stem Cells (Lanza, R.ed)"Academic Press(印刷中). (2004)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

多光子顕微鏡を用いた細胞内小器官レベルのナノサージェリー

Principal Investigator

小山田 正人 京都府立医科大学, 医学研究科, 助教授 (30183255)

Research Products

[Publications] Hirakawa, H. et al.: "Regional differences in blood-nerve barrier function and light-junction protein expression with the rat dorsal root ganglion"NeuroReport. 15. 405-408 (2004)

[Publications] Naito, A.T.et al.: "Early stage-specific inhibitions of cardiomyocyte differentiation and expression of Csx/Nkx-2.5 and GATA-4 by phosphatidylinositol 3-kinase inhibitor LY294002"Exp.Cell Res.. 291. 56-69 (2003)

[Publications] Hirakawa, H. et al.: "Loss and recovery of the blood-nerve barrier in the rat sciatic nerve after crush injury are associated with expression of intercellular junctional proteins"Exp.Cell Res.. 284. 194-208 (2003)

[Publications] Suzuk, T. et al.: "Expression of gap junction protein connexin43 in the adult rat cochlea. Comparison with connexin26"J.Histochem.Cytochem.. 51. 903-912 (2003)

[Publications] Tsuji, E. et al.: "In situ visualization of the intracellular Ca^<2+> dynamics at the border of the acute myocardial infarct"Mol.Cell.Biochem.. 248. 135-139 (2003)

[Publications] 小山田ゆみ子, 他: "心筋症の遺伝子異常と病態発生"病理と臨床 臨時増刊号『病理診断における分子生物学』. (印刷中). (2004)

[Publications] Oyamada, M. et al.: "Regulation of gap junction protein genes in differentiating Es cells, in Embryhonic Stem Cells (Lanza, R.ed)"Academic Press(印刷中). (2004)

小山田正人京都府立医科大学, 医学研究科, 助教授 (30183255)

[Publications] 小山田ゆみ子, 他: "心筋症の遺伝子異常と病態発生"病理と臨床臨時増刊号『病理診断における分子生物学』. (印刷中). (2004)