2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of fluorescence labeling methods of proteins in cells and tissues for high-resolution correlated light-electron microscopy (CLEM) using Atmospheric scanning electron microscopy
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15K14499
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
佐藤 主税 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (00357146)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
海老原 達彦 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ付 (00344119)
岡田 知子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (30344146)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 電子顕微鏡 / バイオイメージング / 電子線励起 / 光電子相関顕微鏡 / 転移性がん細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞中のタンパク質は相互に作用し、複合体を形成し局在することで機能を果たす。ここでは、大気圧走査電子顕微鏡(ASEM)により水中で蛋白質の局在を高分解能で観察し、細胞や微生物の微細構造解析に着手することを目指す。我々が開発した大気圧走査電子顕微鏡(ASEM)は、下から電子検出により反射電子数を輝度値の違いで観察し、同時に蛍光ラベルを上から光学顕微鏡観察できる。さらに、電子線により高効率で励起できる蛍光物質を発見すれば、励起蛍光の観察も期待できる。酸化亜鉛・タンパク質蛍光3種・qDot4種類をCCDにより撮影した。EGFPとGFP等の蛍光タンパクでは蛍光観察できなかったが、ZnO粒子では数micro meterの粒子が観察できた。qDotは4種共にアグリゲーションを形成する傾向が出て、電子線励起蛍光が若干弱かった。次に、抗体ラベルする系を開発した。軸索区画化は脊髄等で観察され、脳の初期発生に重要と考えられている。神経初代培養細胞で糖鎖と微小管に対する免疫ラベリング条件を試行錯誤で決定して、軸索区画化を観察したところ、区画化には細胞骨格の特殊な構造と、異なる細胞骨格間での細胞輸送を媒介するタンパク質群の機能が重要であることを西原研究室との共同研究により見つけた。さらに、区画化が起こった時の抗原の蓄積は多角形状に起こることを発見し高分解能で観察した。また、炎症性疾患を引き起こすアクネ菌で、バイオフィルム内の細胞外基質における骨格構造を抗体ラベルし、蛍光顕微鏡と走査電子顕微鏡による相関観察を行った。さらに、その結果をFrontier in microbiology誌で報告した。今後、本検討で好成績だった蛍光粒子を基にさらなる探索を進め、タンパク質や様々の生体物質を高効率でラベルすることで組織・細胞・細菌の観察とそれらの生理機構の解明を進めて行きたい。
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