2009 Fiscal Year Annual Research Report
細胞内現象をリアルタイムに可視化する技術と光で操作する技術の開発
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17017039
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
宮脇 敦史 The Institute of Physical and Chemical Research, 細胞機能探索技術開発チーム, チームリーダー (80251445)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水野 秀昭 , 細胞機能探索技術開発チーム, 専門職研究員 (80301779)
下薗 哲 , 細胞機能探索技術開発チーム, 研究員 (40391982)
深野 天 , 細胞機能探索技術開発チーム, 研究員 (80373364)
筒井 秀和 , 細胞機能探索技術開発チーム, 客員研究員 (30392038)
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| Keywords | 蛍光蛋白質 / 細胞周期 / レシオイメージング / 膜電位 / 蛍光イメージング / 神経前駆細胞 |
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| Research Abstract |
・ 現在の教科書における記述では、核膜の透過性は細胞周期を通じて一定であり、分子量約60k以上の分子は核膜を透過できないとされてきた。今回、フォトコンバージョン可能な蛍光タンパク質KikGRを用い、少なくとも細胞分裂後30分間は間期に比べて核膜の透過性が高いことを明らかにした。更にタイムラプスイメージングでの実験により細胞分裂後の最初期には分子量約210kのタンパク質も細胞質から核へ透過できることを明らかにした。
・ 紫外光で色がかわる蛍光タンパク質、kikGRの結晶構造解析を行った。その結果、紫外光で色が換わる蛍光タンパク質、Kaedeと同様に、β脱離反応が起きていることを確認した。ところが、形成される発色団は、Kaedeとは異なる立体配置をとっていた。β脱離反応における、準安定な反応中間体の存在を示唆し、光依存的色変換におけるE1反応の妥当性を証明することができた。
・ 哺乳類以外の脊椎動物、特に魚類で機能するような細胞周期プローブFucci(Fluorescent Ubiquitination-based Cell Cycle Indicator)を開発し、個体のライブイメージングに有用な実験動物であるゼブラフィッシュにこのプローブを遺伝子導入した。発生のメカニズムの理解を深めるために役立つツールとして、この個体を丸ごと顕微鏡下で観察し、ゼブラフィッシュの発生段階における増殖や分化と相関した生命現象について新規の知見を得た。
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