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2011 Fiscal Year Annual Research Report

ライブクレムを基盤とする分子特異的ナノイメージング法の開発

Research Project

Project/Area Number 21370094
Research InstitutionNational Institute of Information and Communications Technology

Principal Investigator

原口 徳子  独立行政法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所, 上席研究員 (20359079)

Keywords細胞・組織 / 遺伝子 / 蛋白質 / 生体分子 / バイオイメージング
Research Abstract

ライブクレム(Live CLEM)とは、蛍光顕微鏡を用いて特定分子を観察した後に、同じサンプルを電子顕微鏡で観察する方法であり、生きた細胞で得られた分子ダイナミクスと、電子顕微鏡観察から得られたナノメートルオーダーの超構造解析を同一試料で比較することにより分子特異的なナノイメージングが達成できる。本研究課題は、独自に開発したライブクレム法をさらに発展させ、より汎用性が高く・空間精度の高いナノイメージング法を開発することを目的とする。具体的には、1)これまで接着細胞に限定されていた適応範囲をより広い生物試料に広げること、2)蛍光像と電顕像の位置合わせの精度を向上させることを目標とする。本年度は、項目1)として、遺伝子デリバリー目的で開発された試薬のヒト細胞での効果について発表した(Hirose et al,Mol.Ther L,2012;Kobayashi et al,J.Gene Med.,2012)。項目2)として、蛍光顕微鏡と電子顕微鏡の両用プローブを使用する方法を検討した。プローブとしてGFPを特異的に認識する抗体に蛍光色素と金粒子を結合させたものを使用し、分裂酵母の核膜タンパク質Ish1に対して観察に最適な条件を検討した。その結果、適度な量の界面活性剤の使用により良好な結果を得ることができた。今回作成した方法は、プローブとして抗GFP抗体を使っているため、GFP融合タンパク質を発現させている様々な生物試料に応用できる可能性が高く応用範囲が広い。本研究課題終了にあたって総括すると、浮遊性の細胞であるため、これまでCLEMの対象となっていなかった分裂酵母(論文2編)、出芽酵母(論文1編)、テトラヒメナ(論文準備中)でも観察方法を確立することができた点、抗体を使って位置精度を格段に上げる方法を作成した点で大きな成果を上げた。これらの成果は学会や論文で発表した。

  • Research Products

    (31 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (21 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Early entry and deformation of macropinosomes correlates with high efficiency of decaarginine-PEG-lipid-mediated gene delivery2012

    • Author(s)
      S. Kobayashi, Y. Hattori, H. Osakada, M. Furuhata, K. Toma, Y. Maitani, Y. Hiraoka, T. Haraguchi
    • Journal Title

      The Journal of Gene Medicine

      Volume: 14 Pages: 262-271

    • DOI

      doi:10.1002/jgm.2615

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transient Focal Membrane Deformation Induced by Arginine-rich Peptides Leads to Their Direct Penetration into Cells2012

    • Author(s)
      H. Hirose, T. Takeuchi, H. Osakada, S. Pujals, S. Katayama, I. Nakase, S. Kobayashi, T. Haraguchi, S. Futaki
    • Journal Title

      Molecular Therapy

      Volume: 20 Pages: 984-993

    • DOI

      doi:10.1038/mt.2011.313

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Meiosis-specific non-coding RNA mediates robust pairing of homologous chromosomes in meiosis2012

    • Author(s)
      Ding, D.Q.
    • Journal Title

      Science

      Volume: 336 Pages: 732-736

    • DOI

      10.1126/science.1219518

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 人工ビーズを用いた細胞の外来異物認識機構の解析2012

    • Author(s)
      小林昇平
    • Journal Title

      医学生物学電子顕微鏡技術学会誌

      Volume: (In press)

  • [Journal Article] Inner Nuclear Membrane Protein Ima1 is Dispensable for Intranuclear Positioning of Centromeres2011

    • Author(s)
      Y. Hiraoka, H. Maekawa, H. Asakawa, Y. Chikashige, T. Kojidani, H. Osakada, A. Matsuda, T. Haraguchi
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 16 Pages: 1000-1011

    • DOI

      doi:10.1111/j.1365-2443.2011.01544.x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nuclear translocation of RanGAP1 coincides with virtual nuclear envelope breakdown in fission yeast meiosis2011

    • Author(s)
      H. Asakawa, Y. Hiraoka, T. Haraguchi
    • Journal Title

      Communicative & Integrative Biology

      Volume: 4 Pages: 4312-4314

    • DOI

      doi:10.4161/cib.4.3.14808

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Physical breakdown of the nuclear envelope is notnecessary for breaking its barrier function2011

    • Author(s)
      Asakawa, H.
    • Journal Title

      Nucleus

      Volume: 2 Pages: 523-526

    • DOI

      10.4161/nucl.2.6.16117

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 核膜タンパク質2011

    • Author(s)
      原口徳子
    • Journal Title

      生体の科学

      Volume: 62 Pages: 366-369

  • [Journal Article] 核膜タンパク質エメリン2011

    • Author(s)
      原口徳子
    • Journal Title

      生体の科学

      Volume: 62 Pages: 370-371

  • [Presentation] 人工染色体の分配異常により形成される微小核の細胞内動態と核膜形成2012

    • Author(s)
      原口徳子
    • Organizer
      第29回染色体ワークショップ
    • Place of Presentation
      仙台秋保温泉、宮城県
    • Year and Date
      2012-01-25
  • [Presentation] 核膜孔複合体はテトラヒメナの大核形成に重要2011

    • Author(s)
      原口徳子
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜、神奈川県(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-15
  • [Presentation] DNA結合ポリスチレンビーズの細胞核内への送達2011

    • Author(s)
      小林昇平
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜、神奈川県
    • Year and Date
      2011-12-13
  • [Presentation] テトラヒメナの核局在化シグナルの同定2011

    • Author(s)
      岩本政明
    • Organizer
      第44回日本原生動物学会
    • Place of Presentation
      奈良女子大学、奈良県
    • Year and Date
      2011-11-12
  • [Presentation] Organization of the Nuclear Pore Complex in Fission Yeast Schizosaccharomyces pombe2011

    • Author(s)
      Asakawa, H.
    • Organizer
      EMBO workshop "Mechanisms of Nucleocytoplasmic Trafficking"
    • Place of Presentation
      Ma'ale Hachamisha Kibbutz Hotel, Israel
    • Year and Date
      2011-11-10
  • [Presentation] The Nuclear Pore Complex Determines Nuclear Differentiation in Ciliate Tetrahymena thermophila2011

    • Author(s)
      Haraguchi, T.
    • Organizer
      EMBO workshop "Mechanisms of Nucleocytoplasmic Trafficking"
    • Place of Presentation
      Ma'ale Hachamisha Kibbutz Hotel, Israel
    • Year and Date
      2011-11-09
  • [Presentation] 分裂酵母の核内膜タンパク質Ima1,Lem2,Man1の機能的連関2011

    • Author(s)
      平岡泰
    • Organizer
      第10回核ダイナミクス研究会
    • Place of Presentation
      クラッセホテル北広島、北海道
    • Year and Date
      2011-10-27
  • [Presentation] ゲノム挿入型GFP融合ライブラリーを用いた分裂酵母核膜孔複合体蛋白質の包括的動態解析2011

    • Author(s)
      原口徳子
    • Organizer
      第10回核ダイナミクス研究会
    • Place of Presentation
      クラッセホテル北広島、北海道
    • Year and Date
      2011-10-26
  • [Presentation] テトラヒメナの大核分化の引き金となる大核特異的核膜孔複合体の形成2011

    • Author(s)
      岩本政明
    • Organizer
      第10回核ダイナミクス研究会
    • Place of Presentation
      クラッセホテル北広島、北海道
    • Year and Date
      2011-10-26
  • [Presentation] LiveCLEM法を用いたDNAビーズの細胞内運命の解析2011

    • Author(s)
      小林昇平
    • Organizer
      第3回「光塾」
    • Place of Presentation
      東京大学大学院、東京都
    • Year and Date
      2011-10-22
  • [Presentation] 核膜・核膜孔複合体の構造・機能・ダイナミクス2011

    • Author(s)
      原口徳子
    • Organizer
      informal seminar
    • Place of Presentation
      早稲田大学、東京都
    • Year and Date
      2011-10-06
  • [Presentation] 酵母プリオンSup35の伝播機構と細胞内構造2011

    • Author(s)
      田口英樹
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第44回研究報告会
    • Place of Presentation
      九州大学医学部百年講堂、福岡県
    • Year and Date
      2011-09-05
  • [Presentation] 生細胞導入ビーズを用いた外来DNA認識機構の解析2011

    • Author(s)
      小林昇平
    • Organizer
      アンチセンス・遺伝子・デリバリーシンポジウム2011
    • Place of Presentation
      大阪大学コンベンションセンター、大阪府
    • Year and Date
      2011-09-02
  • [Presentation] 高速イメージング2011

    • Author(s)
      原口徳子
    • Organizer
      第17回細胞生物学ワークショップ
    • Place of Presentation
      情報通信研究機構、兵庫県
    • Year and Date
      2011-08-12
  • [Presentation] 生細胞イメージング2011

    • Author(s)
      原口徳子
    • Organizer
      第17回細胞生物学ワークショップ
    • Place of Presentation
      情報通信研究機構、兵庫県
    • Year and Date
      2011-08-11
  • [Presentation] time-lapse顕微鏡2011

    • Author(s)
      原口徳子
    • Organizer
      第17回細胞生物学ワークショップ
    • Place of Presentation
      情報通信研究機構、兵庫県
    • Year and Date
      2011-08-10
  • [Presentation] The Nuclear Envelope Structures are Required for Maintenance of the Micronucleus Formed by Loss of Centromere Functions of a Human Artificial Chromosome2011

    • Author(s)
      T. Haraguchi, T. Koujin, H. Osakada, T. Kojidani, S. Kobayashi, M. Nakano, H. Masumoto, V. L. Larionov, W. C. Earnshaw, Y. Hiraoka
    • Organizer
      Nuclear envelope disease and chromatin organization
    • Place of Presentation
      Robinson College, Cambridge, UK
    • Year and Date
      2011-07-14
  • [Presentation] Macronucleus-specific nuclear pore complexes lead macronuclear differentiation in Tetrahymena thermophila2011

    • Author(s)
      Iwamoto, M.
    • Organizer
      FASEB Summer Research Conferences "Ciliate Molecular Biology"
    • Place of Presentation
      Orthodox Academy of Crete, Greece
    • Year and Date
      2011-07-13
  • [Presentation] Inner nuclear membrane proteins Ima1, Lem2 and Man1 share the functions in mitosis2011

    • Author(s)
      Asakawa, H.
    • Organizer
      Pombe2011 The 6th International Fission Yeast Meeting
    • Place of Presentation
      TBC Boston, U.S.A
    • Year and Date
      2011-06-26
  • [Presentation] 遺伝情報場形成に関わるテトラヒメナの選択的核輸送システムの解明2011

    • Author(s)
      原口徳子
    • Organizer
      文部科学省新学術領域研究遺伝情報収納・発現・継承の時空間場第4回班会議
    • Place of Presentation
      ルスツリゾート、北海道
    • Year and Date
      2011-06-13
  • [Presentation] 蛍光・電子顕微鏡両用プローブを用いた分子特異的ナノイメージング法の開発2011

    • Author(s)
      原口徳子、糀谷知子、淺川東彦、森知栄、小坂田裕子、小林昇平、平岡泰
    • Organizer
      医学生物学電子顕微鏡技術学会第27回学術講演会
    • Place of Presentation
      四国大学交流プラザ、徳島県
    • Year and Date
      2011-05-14
  • [Remarks]

    • URL

      http://www2.nict.go.jp/advanced_ict/bio/w131103/CellMagic/

URL: 

Published: 2013-06-26  

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