2019 Fiscal Year Research-status Report
蛍光偏光を用いた等方性分解能顕微鏡の開発と細胞膜動態の可視化
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19KK0198
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
大場 雄介 北海道大学, 医学研究院, 教授 (30333503)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤岡 容一朗 北海道大学, 医学研究院, 講師 (70597492)
佐藤 絢 北海道大学, 医学研究院, 学術研究員 (90854662)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2022-03-31
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| Keywords | 蛍光顕微鏡 / 偏光顕微鏡 / 等方性分解能 / 蛍光タンパク質 / 異方性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
緑色蛍光タンパク質 green fluorescent protein（GFP）の持つ異方性anisotropyを活用した角度センサーEGFPpalCAAXを開発した。これは二つの膜局在化シグナル（パルミチン酸化配列 palmitoylation signalとファルネシルカ配列 CAAX box）によってGFPを細胞膜に固定したもので、GFPの発色団の向きと細胞膜の相対角度を一定に保った形で固定が可能となる。これによって、膜の傾きや曲率の変化により膜の蛍光偏光の角度が変化する。また、これらの膜局在化シグナルを様々な他の膜局在化シグナルに入れ替えた改変型角度センサー群も構築した。
また、角度センサーによって細胞膜の角度変化を計測するための全反射型蛍光偏光顕微鏡を自作し、稼働させた。この顕微鏡においては、xy方向には視野において励起光の偏光は均一であるが、ｚ方向成分については任意の向きに固定することが可能である。よって、この光学系によって、上記の角度センサーを活用することで、一分子分解能による細胞膜の角度変化の測定が可能となった。現在はこの顕微鏡を用いて膜の動態観察している。また、上記で開発した角度センサーの性能評価も進めている。
共同研究先の米国マサチューセッツ州ウッズホールの海洋生物学研究所 Marine Biological Laboratory（MBL）のRudolf Oldenbourg博士およびResearch AdministratorのDana Mock-Munoz de Luna氏とコンタクトをとり2020年度の渡航予定を調整した。具体的にはphysiology course開催時期に訪問することを検討している。
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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
おおむね調書に記載通りの進捗であるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度に共同研究先を訪問して偏光顕微鏡開発を行う予定であったが、米国および日本でのCOVID-19の拡大により、目処が立たなくなってきた。研究計画の順序を変更したり、オンラインでの会議により補完したりすることで、2020年度の研究を推進し、全研究期間終了後には当初の計画どおりあるいはそれ以上の成果を出せるように、工夫をしながら進める予定です。
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| Causes of Carryover |
当初予定していた米国打合せおよび学会参加を取り止めたため。研究促進のため技術補助員等を雇用し効率的な研究をすすめる予定である。
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[Journal Article] Calcium Wave Promotes Cell Extrusion2020
Author(s)
Takeuchi Y、Narumi R、Akiyama R、Vitiello E、Shirai T、Tanimura N、Kuromiya K、Ishikawa S、Kajita M、Tada M、Haraoka Y、Akieda Y、 Ishitani T、Fujioka Y、Ohba Y、Yamada S、Hosokawa Y、Toyama Y、Matsui T、Fujita Y
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Journal Title
Current Biology
Volume: 30
Pages: 670～681.e6
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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