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2021 Fiscal Year Annual Research Report

新規蛍光偏光イメージング法の確立と細胞生物学的応用

Research Project

Project/Area Number 20H03412
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

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)

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, 講師 (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)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords細胞学 / 蛍光偏光 / 顕微分光法
Outline of Annual Research Achievements

蛍光偏光顕微鏡観察のためのプローブであるPOLArISプローブ(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)の汎用化基盤の確立のために、人工抗体様小分子種の拡張と多色化実験を行い、開発に成功した。開発に成功した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改変等に関する所見を、査読付き英文速報誌(BBRC誌)に発表し、一定の反響を得ている。研究の競合の関係から速報誌への発表となったが、投稿後改訂なしに即座に掲載受理され、SNS上でも有力研究者や有力誌編集者からの反響がみられた。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が終了し、他のアクチン結合プローブとの比較所見とまとめて現在論文発表を準備中である。また、POLArIS法により標識された生体分子の細胞内蛍光偏光イメージング技術の確立のために、スピニングディスク共焦点蛍光偏光顕微鏡の改変・最適化を行った。顕微鏡側のセットアップ・性能検証はほぼ終了し、更なる観測条件改善のためにプローブ側の改良を進めている。また、詳細な性能検証の議論から、もう一つの顕微鏡開発計画として予定していたField synthesis蛍光偏光顕微鏡のセットアップは、ライトシート蛍光偏光顕微鏡構築に計画を変更し、設計・構築を開始した。COVID-19の影響による一部の機材納入の遅延による計画遂行の遅れを挽回しつつある。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新たに開発した蛍光偏光顕微鏡観察法に関する研究報告の第二報が査読付き英文速報誌に掲載され、反響を得ている。アクチンに対するプローブに関する詳細な検討結果についても、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蓄積してきている。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ほぼ終了し、更に実験条件を改善するためのプローブ側の改良を続行している。Field synthesis蛍光偏光顕微鏡のセットアップに換えてライトシート蛍光偏光顕微鏡の設計・構築を開始した。

Strategy for Future Research Activity

プローブの実用化研究を継続する。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観察に適したプローブ側の改変を続行する。並行して各種細胞骨格動態追跡実験を実施する。

  • Research Products

    (11 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] ウッズホール海洋生物学研究所(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ウッズホール海洋生物学研究所
  • [Journal Article] Development of nanobody-based POLArIS orientation probes enabled multi-color/multi-target orientation imaging in living cells2021

    • Author(s)
      Nakai Nori, Sato Keisuke, Tani Tomomi, Kawagishi Masahiko, Ka Hiromasa, Saito Kenta, Terada Sumio.
    • Journal Title

      BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS

      Volume: 565 Pages: 50-56

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.05.088

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] EXPANDED REPERTOIRE OF POLArIS, A VERSATILE FLUORESCENT PROBE FOR MOLECULAR ORIENTATION.2022

    • Author(s)
      Sumio Terada他
    • Organizer
      The 66th Biophysical Society Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nonobodyを利用した蛍光偏光ライブイメージングのためのプローブNonobody-based POLArISの開発2022

    • Author(s)
      中井紀ほか
    • Organizer
      第127回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • [Presentation] ユニバーサル分子配向プローブPOLArISの開発と細胞骨格動態解析への応用2022

    • Author(s)
      佐藤啓介ほか
    • Organizer
      生体運動研究合同班会議
  • [Presentation] 生体分子の配向を可視化する蛍光プローブの開発と応用2022

    • Author(s)
      寺田純雄
    • Organizer
      日本レーザー学会
    • Invited
  • [Presentation] 蛍光偏光で見る細胞皮層アクチンの配向ダイナミクス2022

    • Author(s)
      谷知己ほか
    • Organizer
      生体運動研究合同班会議
  • [Presentation] 論文賞授賞講演2021

    • Author(s)
      寺田純雄
    • Organizer
      日本顕微鏡学会
    • Invited
  • [Remarks] TMDU Research Activities 2021-2022

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=6V5Y59CUZV0

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 抗原結合タンパク質と蛍光タンパク質または蛍光標識されるタグタンパク質との融合タン パク質2021

    • Inventor(s)
      寺田純雄:佐藤啓介:中井紀:齊藤健太:川岸将彦
    • Industrial Property Rights Holder
      寺田純雄:佐藤啓介:中井紀:齊藤健太:川岸将彦
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      17/434261
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 抗原結合タンパク質と蛍光タンパク質または蛍光標識されるタグタンパク質との融合タン パク質2021

    • Inventor(s)
      寺田純雄:佐藤啓介:中井紀:齊藤健太:川岸将彦
    • Industrial Property Rights Holder
      寺田純雄:佐藤啓介:中井紀:齊藤健太:川岸将彦
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      20763771.1
    • Overseas

URL: 

Published: 2022-12-28  

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