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2007 Fiscal Year Annual Research Report

全反射型蛍光相関分光測定による生体膜結合性分子複合体の研究

Research Project

Project/Area Number 18207010
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

金城 政孝  Hokkaido University, 大学院・先端生命科学研究院, 教授 (70177971)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 神 隆  大阪大学, 免疫学フロンティア研究センター, 教授 (80206367)
藤井 文彦  大阪大学, 免疫学フロンティア研究センター, 助教 (40374657)
Keywords全反射光学系 / 分子認識 / 蛍光測定 / 生体膜 / ナノバイオ / 生体分子 / ラフト / 1分子
Research Abstract

生体膜上でドメイン形成や、ラフトなどのリン脂質やリン脂質-蛋白質複合体が細胞機能に直接関与していることが分かってきた。しかしそのような凝集体や複合体がいつどのように形成されるかに関しては明らかにされていない。これら凝集体や複合体の形成をいち早く検出するためには、元となる分子の挙動を細胞内で高感度に検出するシステムの構築が急務である。
そこで本研究では、蛍光相関分光法(FCS)を利用して生体膜結性分子複合体の挙動を生きている細胞の生体膜上で2次元的かつ動的に捉えることを目的とした。そのために全反射光学系を採用し、申請者がこれまで研究を進めてきたFCSの特長を生かしつつ、生体膜を対象としてその技術を2次元に広げた全反射蛍光相関分光装置(Total Internal Reflection Fluorescence Correlation Spectroscopy、TIR-FCS)の研究開発を行った。当初の計画では4つであった検出点を,拡大して7箇所として検出効率を高め,実際にバンドル化した光ファイバーの設置と検出器の設定,装置の構築を行った。まず,溶液中の蛍光色素や,蛍光粒子の検出を行い測定領域のキャリブレーション法の確立を行い,次に膜結合GFP蛋白を細胞内発現させ,多点全反射FCS計測により生体膜上での膜結合性分子の検出が可能であることを証明した。本年度は特に機能的なタンパク質をしてNaポンプタンパク質の拡散速度を測定した。まず,HeLa細胞では、a2-EGFPのみ発現パターンが異なること,またCOS7では4つとも同じような発現パターンに見えることを確認した。次にTIR-FCS測定を行い,a1よりa2の方が膜で遅く動いていることを明らかにした。今後,この結果がどのような生理的な反応と関連するのかを明らかにする予定である。

  • Research Products

    (29 results)

All 2008 2007

All Journal Article (17 results) (of which Peer Reviewed: 17 results) Presentation (10 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Regulated motion of glycoproteins revealed by direct visualization of a single cargo in the endoplasmic reticulum.2008

    • Author(s)
      Nagaya H
    • Journal Title

      J Cell Biol 180

      Pages: 129-143

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of the molecular dynamics of medaka nuage proteins by fluorescence correlation spectroscopy and fluorescence recovery after photobleaching.2008

    • Author(s)
      Nagao I
    • Journal Title

      FEBS J 275

      Pages: 341-349

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Temporal and spatial localization of three germline-specific proteins in medaka.2008

    • Author(s)
      Aoki Y
    • Journal Title

      Dev Dyn 237

      Pages: 800-807

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 蛍光相関分光法によるダイナミックバイオイメージング2008

    • Author(s)
      金城政孝
    • Journal Title

      電気学会誌 128

      Pages: 11-15

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Diffusion analysis of glucocorticoid receptor and antagonist effect in living cell nucleus.2007

    • Author(s)
      Shintaro Mikuni
    • Journal Title

      Experimental and Molecular Pathology 82

      Pages: 163-168

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Triplet Fraction Buildup Effect of the DNA-YOYO Complex Studied with Fluore scence Correlation Spectroscopy.2007

    • Author(s)
      Masafumi Shimizu
    • Journal Title

      Analytical Biochem 366

      Pages: 87-92

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dissociation of the insulin receptor and caveolin-1 complex by ganglioside GM3 in the state of insulin resistance.2007

    • Author(s)
      Kabayama K
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci U S A 104

      Pages: 13678-13683

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detection of polyglutamine protein oligomers in cells by fluorescence correlation spectroscopy.2007

    • Author(s)
      Takahashi Y
    • Journal Title

      J Biol Chem 282

      Pages: 24039-24048

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detection of prion protein immune complex for bovine spongiform encephalopathy diagnosis using fluorescence correlation spectroscopy and fluorescence cross-correlation spectroscopy.2007

    • Author(s)
      Fujii F
    • Journal Title

      Anal Biochem 370

      Pages: 131-141

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preparation and characterization of thiacalix[4]arene coated water-soluble CdSe/ZnS quantum dots as a fluorescent probe for Cu2+ ions.2007

    • Author(s)
      Jin T
    • Journal Title

      Comb Chem High Throughput Screen 10

      Pages: 473-479

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of cholesterol on diffusion in surfactant bilayers.2007

    • Author(s)
      Pieper T
    • Journal Title

      J Chem Phys 127

      Pages: 165102

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detection of antigen protein by using fluorescence cross-correlation spectroscopy and quantum-dot-labeled antibodies.2007

    • Author(s)
      Fujii F
    • Journal Title

      Chembiochem 8

      Pages: 199-203

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 蛍光相関分光法と分子ものさしを用いた細胞内微環境の解析2007

    • Author(s)
      金城政孝
    • Journal Title

      北海道大学出版会

      Pages: 73-85

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 蛍光相関分光法による生体1分子解析2007

    • Author(s)
      金城政孝
    • Journal Title

      化学 別冊「分子イメージング」

      Pages: 72-76

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] FCSによる解析法2007

    • Author(s)
      三國新太郎
    • Journal Title

      別冊「分子間相互相互作用解析ハンドブック」

      Pages: 85-89

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] FCCSによるタンパク質相互作用解析2007

    • Author(s)
      三國新太郎
    • Journal Title

      別冊「分子間相互相互作用解析ハンドブック」

      Pages: 95-95

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 相互作用の定量化:イメージングと蛍光相関分光法2007

    • Author(s)
      金城政孝
    • Journal Title

      化学と生物 45

      Pages: 750-756

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Dynamics and Interactions of Protein in Living Cells Analyzed by Fluorescence Correlation Spectroscopy2008

    • Author(s)
      Masataka Kinjo
    • Organizer
      10th Seoul National University & Hokkaido University Joint Symposium
    • Place of Presentation
      Seoul
    • Year and Date
      2008-01-25
  • [Presentation] 蛍光相関分光法を利用したin vivo分子間相互作用解析2007

    • Author(s)
      金城政孝
    • Organizer
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-12-13
  • [Presentation] 蛍光相関分光法による生細胞内微環境の解析2007

    • Author(s)
      金城政孝
    • Organizer
      第3回ライブセルイメージング講習会
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2007-10-12
  • [Presentation] 蛍光相関分光法によるin vitro並びにin vivo分子間相互作用解析2007

    • Author(s)
      金城政孝
    • Organizer
      第48回日本組織細胞化学会総会
    • Place of Presentation
      甲府
    • Year and Date
      2007-09-29
  • [Presentation] 蛍光相関分光法を用いた細胞内分子間相互作用解析と創薬への応用2007

    • Author(s)
      金城政孝
    • Organizer
      第56回高分子討論会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2007-09-19
  • [Presentation] 蛍光相関分光法2007

    • Author(s)
      金城政孝
    • Organizer
      日本分光学会第43回夏期セミナー
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2007-08-30
  • [Presentation] 次世代バイオイメージングとしての蛍光相関分光法:分子間相互作用の解析による新たな医学研究の発展2007

    • Author(s)
      金城政孝
    • Organizer
      産学官連携を指向した最前線セミナー
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-07-27
  • [Presentation] 光相関分光法を用いた細胞内微環境の解析2007

    • Author(s)
      金城政孝
    • Organizer
      第53回高分子夏季大学
    • Place of Presentation
      北海道
    • Year and Date
      2007-07-19
  • [Presentation] Dynamics and interaction of protein in living cell analysis by FCS2007

    • Author(s)
      Masataka Kinjo
    • Organizer
      EMBO Practical Course: Imaging in 3D and the F-techniques:FRET, FCS, FLIM and FRAP
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      2007-06-18
  • [Presentation] 蛍光相関分光法によるタンパク質の機能解析2007

    • Author(s)
      金城政孝
    • Organizer
      第59回日本細胞生物学会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2007-05-29
  • [Book] 生細胞蛍光イメージング2007

    • Author(s)
      金城政孝
    • Publisher
      共立出版
  • [Book] 動物実験代替のためのバイオマテリアル・デバイス2007

    • Author(s)
      齋藤有香
    • Total Pages
      13
    • Publisher
      シーエムシー出版

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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