2009 Fiscal Year Annual Research Report
1分子イメージングと数値モデルの融合による免疫細胞分子システムの研究の開拓
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21247019
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
徳永 万喜洋 Tokyo Institute of Technology, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (00192659)
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| Keywords | 1分子イメージング / 分子システム / その場計測 / 3次元イメージング / マルチカラーイメージング / HILO照明法 / 分子定量 / 遺伝情報場 |
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| Research Abstract |
(1)定量パラメータ解析のための1分子イメージングシステムを構築した。薄層斜光(HILO)照明法による蛍光1分子イメージングにより、顕微鏡の視野に細胞の厚みよりも薄い光(実測値で厚み7～10mm)で局所的に照明した。光が薄く高密度になり照明光強度が局所的に強くなり、画像強度が、理論値3～4倍に対し実測値で2.8倍と増した。その結果、1細胞レベルの蛍光画像で、通常の落射照明に比べ7～8倍の画質を確認した。定量計測のため、450-750nmの任意の2～3色蛍光を同時に1分子観察できる顕微鏡システムとして構築した。機械的ドリフト・ノイズは最小限にし、光学系は1細胞レベル多色同時1分子観察に最適化した。光学系の収差を生細胞像で最小化となるようにした。全体をPC制御し、生きた試料の臨機の変化に観察中随時に対応した。細胞内部での高いS/N比の画像を生かし、細胞内部における分子数・濃度・相互作用時間・解離定数・拡散係数・物理的動態特性といったパラメータを、多種分子・時間・空間の関数として求めるシステムとした。このための1分子画像解析システムを、効率化を進めるべく、現有システムの機能を改良した。(2)免疫細胞におけるシグナル伝達の1分子イメージングと定量解析を行った。リセプター・リン酸化酵素・アダプター等のシグナル分子、actin等の細胞骨格、STIM1等のCaシグナル関係分子、ER等の細胞内器官局在マーカー、転写因子等の核内分子とGFP融合タンパク質を、多色観察に対応させるべく、緑・赤等のGFP変異蛋白質を組込み、観察に必要な組み合わせの融合タンパク質に改変させ、細胞に複数種同時発現させた。(3)細胞シミュレーションプログラムを開発した。個々の分子動態・相互作用を最も簡潔な方程式で記述しシミュレーションし、新規の3次元細胞分子システムプログラムとして開発した。
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[Journal Article] Vav links the T cell antigen receptor to the actin cytoskeleton and T cell activation independently of intrinsic Guanine nucleotide exchange activity.2009
Author(s)
Miletic AV, Graham DB, Sakata-Sogawa K, Hiroshima M, Hamann MJ, Cemerski S, Kloeppel T, Billadeau DD, Kanagawa O, Tokunaga M, Swat W.
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Journal Title
Peer Reviewed
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