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2010 Fiscal Year Annual Research Report

非線形光学を用いた核および染色体の動態・構造解析

Research Project

Project/Area Number 21248040
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

福井 希一  大阪大学, 工学研究科, 教授 (00311770)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 内山 進  大阪大学, 工学研究科, 助教 (90335381)
伊東 一良  大阪大学, 工学研究科, 教授 (80113520)
小関 泰之  大阪大学, 工学研究科, 助教 (60437374)
Keywords非線形光学顕微鏡 / 誘導パラメトリック発光顕微鏡 / 染色体動態観察 / 無染色可視化 / 低侵襲観察 / 細胞動態観察 / 極短パルスレーザー / ケージド化合物
Research Abstract

本課題では,極短パルスレーザー照射により四波混合過程で生じる微弱発光を検出し、対象物の構造のみならず対象物の分光学的性質を明らかとする、全く新しい光学理論に基づいた非線形光学顕微鏡、誘導パラメトリック発光顕微鏡(SPE顕微鏡)を用いて、従来不可能であった染色体の完全無染色での三次元観察を行い,蛍光抗体や染色剤の影響をまったく受けない状態での染色体構造の動的変化を可視化し、詳細が不明である細胞分裂時における核・染色体の構造変化について、これまでにない新しい知見を得ることを目的としている。平成22年度は,昨年度検討したレーザー照射条件に基づき、差周波にメチレンの吸収があり、かつ水の吸収がない2850カイザーを設定することで動物細胞(Indian Muntjac)の染色体を明瞭に視覚化することができた。さらに、マグネシウムイオンケージド化合物(DMNP-EDTA+Mg2+)からの紫外線照射によるマグネシウムイオンの溶液中への拡散の様子をマグネシウムイオン選択的な蛍光標識化合物であるKMG-20-AMを用いて観察した。その結果、紫外線照射の中心点の蛍光強度の時間変化から、単離染色体が安定に存在できる溶液条件において、アンケージングからおよそ100秒で10%程度の蛍光強度の低下(≒濃度低下)がみられた。SRSイメージングでは1分程度あれば十分染色体の可視化が可能であるので、今回得られた結果は、ケージド化合物のアンケージによる局所的なマグネシウムイオン濃度変化で誘発される染色体の構造変化をSRS顕微鏡にて観察できる可能性を示唆するものである。

  • Research Products

    (12 results)

All 2011 2010

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] The middle region of an HP1-binding protein, HP1-BP74, associates with linker DNA at the entry/exit site of nucleosomal DNA2010

    • Author(s)
      Hayashihara K., Uchiyama S., Shimamoto S., Kobayashi S., Tomschik M., Wakamatsu H., No D., Sugahara H., Hori N., Noda M., Ohkubo T., Zlatanova J., Matsunaga S., Fukui K.
    • Journal Title

      J Biol Chem.

      Volume: 285 Pages: 6498-507

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Integration of cytogenetic and genetic linkage maps of Lotus japonicus, a model plant for legumes2010

    • Author(s)
      Ohmido N., Ishimaru A., Kato S., Sato S., Tabata S., Fukui K.
    • Journal Title

      Chromosome Res.

      Volume: 18 Pages: 287-99

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Recent advances in rice genome and chromosome structure re search by fluorescence in situ hybridization (FISH)2010

    • Author(s)
      Ohmido N., Ishimaru A., Kato S., Sato S., Tabata S., Fukui K.
    • Journal Title

      Proc.Jpn.Acad.Ser.B.Phys.Biol.Sci.

      Volume: 86 Pages: 103-116

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stimulated Raman scattering microscopy for live cell imaging with high contrast and high sensitivity2010

    • Author(s)
      Y.Ozeki, K.Itoh
    • Journal Title

      Laser Phys.

      Volume: 20 Pages: 1114-1118

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stimulated Raman scattering microscope with shot noise limited sensitivity using subharmonically synchronized laser pulses2010

    • Author(s)
      Y.Ozeki, Y.Kitagawa, K.Sumimura, N.Nishizawa, W.Umemura, S.Kajiyama, K.Fukui, K.Itoh
    • Journal Title

      Opt.Express.

      Volume: 18 Pages: 13708-13719

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 誘導ラマン散乱によるバイオイメージング2011

    • Author(s)
      小関泰之、伊東一良
    • Organizer
      レーザー学会第31回年次大会
    • Place of Presentation
      電気通信大学
    • Year and Date
      2011-01-10
  • [Presentation] 誘導パラメトリック発光(SPE)顕微鏡を用いた家族性筋萎縮性側索硬化症(FALS)に関する基礎的研究2010

    • Author(s)
      石井万紀子
    • Organizer
      第62回日本生物工学会
    • Place of Presentation
      宮崎県宮崎市
    • Year and Date
      2010-10-28
  • [Presentation] High-sensitivity stimulated Raman scattering microscopy2010

    • Author(s)
      Y.Ozeki, K.Itoh
    • Organizer
      microCARS2010
    • Place of Presentation
      ドイツ(ノルトライン=ヴェストファーレン州バート・ホンネフ)
    • Year and Date
      2010-10-18
  • [Presentation] ショット雑音限界感度を有する高調波同期型誘導ラマン散乱顕微鏡2010

    • Author(s)
      小関泰之, 北川雄真, 住村和彦, 西澤典彦, 梅村航, 梶山慎一郎, 福井希一, 伊東一良
    • Organizer
      2010年秋季応用物理学会
    • Place of Presentation
      長崎大学
    • Year and Date
      2010-09-16
  • [Presentation] 高調波同期した2波長光源による誘導ラマン散乱顕微鏡の高感度化2010

    • Author(s)
      小関泰之, 北川雄真, 梅村航, 住村和彦, 西澤典彦, 梶山慎一郎, 福井希一, 伊東一良
    • Organizer
      第5回超高速光エレクトロニクス研究会
    • Place of Presentation
      慶応大学日吉キャンパス
    • Year and Date
      2010-08-20
  • [Presentation] High-sensitivity stimulated Raman scattering (SRS) microscopy based on the subharmonic synchronization technique2010

    • Author(s)
      Y.Ozeki, K.Itoh
    • Organizer
      LPHYS'10, Seminar
    • Place of Presentation
      ブラジル(パラナ州フォス・ド・イグアス)
    • Year and Date
      2010-07-06
  • [Presentation] Subharmonic synchronization of two-color laser pulses for stimulated Raman scattering microscopy2010

    • Author(s)
      Y.Ozeki, Y.Kitagawa, K.Sumimura, N.Nishizawa, W.Umemura, M.Ishii, S.Kajiyama, K.Fukui, K.Itoh
    • Organizer
      CLEO2010
    • Place of Presentation
      アメリカ(カリフォルニア州サンノゼ)
    • Year and Date
      2010-05-19

URL: 

Published: 2012-07-19  

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