2020 Fiscal Year Research-status Report
生命現象に迫るユニバーサルな蛍光偏光顕微観測法開発
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18KK0222
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
寺田 純雄 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (00262022)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川岸 将彦 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (60323606)
齊藤 健太 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (60374659)
佐藤 啓介 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (60644044)
中木戸 誠 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (80784511)
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| Project Period (FY) |
2018-10-09 – 2023-03-31
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| Keywords | 細胞学 / 蛍光偏光 / 顕微分光法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
蛍光偏光顕微観察の前提となる新規constrained tagging法（蛍光分子と非標識分子の立体的相互関係を固く維持した状態で両者を結合させる方法）について、前年度の開発成功（人工抗体様小分子法による新規プローブの多色化、応用範囲を拡大する各種改変等）を更に発展させ、細胞内での測定に適した改変について予備的な所見を蓄積しつつある。人工抗体様小分子法の変法については現在論文発表準備中である。また、アクチンを標的とするプローブについては、アクチン線維との結合状態についての構造情報をもとに結合に関与するプローブの配列について検討を追加中である。更にアクチンを標的とするプローブを応用して、ヒトデの卵母細胞におけるアクチンの動態について蓄積したデータについては、その成果が米国アカデミー紀要に掲載受理された。プレスリリースとなり、各種の反響を得ている。COVID-19の影響により、納品遅延等で予定より遅れたが、年度末より共焦点観察時の顕微鏡構成の改変、性能検証を開始している。神経系細胞におけるアクチン系細胞骨格動態の観察については、引き続き、参照データとしての超解像顕微鏡による観察の条件検討を行い、過去の所見につき確認作業を進めている。ラミンを標的としたプローブについては、作成した改変αへリックス法プローブの構造的な揺らぎの可能性があることが判明し、検討を継続している。偏光蛍光相関分光装置については、その構築と解析プログラムの調整を継続すると共に、共同研究による高速計測実験を実施し、予備的な所見を得ている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
まず、新たに開発した蛍光偏光観察法を利用した最初の成果について、海外有力誌に論文が掲載され、反響を得ている。開発に成功したスクリーニング系のプラットフォームの拡大については、その成果の発表準備中である。プローブの改良、新規開発は継続しており、予備的な所見として成果が出つつある。また、細胞の深部のアンサンブルの蛍光偏光信号を取得するための共焦点顕微鏡のセットアップ改変も継続中であり、これにプローブ側の改良を併用することで更なる成果が期待できる状況にある。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、新たに得られているプローブの実用化を目指す。アクチンを標的とするプローブの性能が非常によくその汎用性が高いことから、このプローブを利用した遺伝学的実験を継続する。神経系のアクチン細胞骨格動態、ラミンの動態解析等についても引き続き観察のトライアルを行う。また細胞の深部のアンサンブルの蛍光偏光信号を取得するための新規顕微鏡セットアップ構築に加え、これに適したプローブ側の改変も開始する。
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| Causes of Carryover |
COVID-19の影響により、学会をはじめとする対面交流の機会を延期せざるを得ない状況が持続していることから、今後予想される成果発表費用、相互交流費用のために、他の研究費と共に、弾力的に運用する予定である。
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[Journal Article] POLArIS, a versatile probe for molecular orientation, revealed actin filaments associated with microtubule asters in early embryos2021
Author(s)
Ayana Sugizaki, Keisuke Sato, Kazuyoshi Chiba, Kenta Saito, Masahiko Kawagishi, Yuri Tomabechi, Shalin B Mehta, Hirokazu Ishii, Naoki Sakai, Mikako Shirouzu, Tomomi Tani, Sumio Terada.
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Journal Title
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
Volume: 118 (11)
Pages: e2019071118
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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