2012 Fiscal Year Annual Research Report
メゾスコピック領域で見られる生物の機械的で熱的な動作のしくみと操作
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23687021
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
鈴木 団 早稲田大学, 重点領域研究機構, 准教授 (40350475)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 共焦点顕微鏡 / 生物物理 / 分子モーター / 細胞・組織 / 生体分子 |
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| Research Abstract |
従来の生物学では多くの場合にマクロスケールのパラメータとして捉えられる（１）「仕事（力）」と（２）「熱（温度）」という２つのエネルギー量を、メゾスケールで扱える技術を開発し、新規で生物学的に重要な事象の発見を目的とする。2012年度は、（１）RFP-アクチンと共にGFPと融合した接着結合タンパク質、および接着斑タンパク質を共発現する細胞を作成し、これらを用いて細胞シートを調製した。負荷刺激系を組み合わせた顕微観察系とウエスタンブロットにより、これら細胞シートの外部負荷応答について、解析を進めた。以上により、外部負荷によるタンパク質の局在変化とリン酸化を確認した。応答の分子メカニズムの一端を解明したことを報告する論文の準備を開始した。また（２）細胞内の局所的かつ僅かな温度変化の測定を可能にする新たな手法の開発において、2012年に掲載されたナノ温度計を改良することに成功した。本年度、新規に開発した蛍光ナノ温度計粒子には二種類の蛍光色素を封入してある。一方の蛍光強度（明るさ）は温度によって変化し、温度計分子として機能するが、もう一方の蛍光強度は温度により変化しない。そこでこれら二種の蛍光強度比をとることで、絶対温度を測定できるレシオ型温度計ナノ粒子の開発に成功した。温度を測定する一方で、他の環境因子（pH、イオン強度、粘性、タンパク質濃度）に測定値が影響されない性能は、昨年の粒子と同等以上であった。このレシオ型ナノ温度計を培養細胞へ導入し、一個の細胞からの発熱を検出することを試みた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
（１）では顕微鏡観察系が完成し、継続して実験を行うことが可能となった。成果発表できる段階に至った。（２）は、温度計ナノ粒子に関する学会発表において、ポスター賞を受賞できた。また、新たな温度計の開発に成功した。レシオ測定できるものの開発を完了し、ヘテロな熱発生のイメージングに成功した。以上のことから、現在までの達成度を「（１）当初の計画以上に進展している」とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までに、研究計画を大きく変更する方針はない。
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[Journal Article] Walking nanothermometers: Spatiotemporal temperature measurement of transported acidic organelles in single living cells.2012
Author(s)
Oyama, K., Takabayashi, M., Takei, Y., Arai, S., Takeoka, T, Ishiwata, S.* and Suzuki, M.* (*Corresponding authors)
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Journal Title
Lab on a Chip
Volume: 12
Pages: 1591-1593
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Mass Spectrometric Screening of Ligands with Lower Off-rate from a Clicked-based Pooled Library.2012
Author(s)
Arai, S., Hirosawa, S., Oguchi, Y., Suzuki, M., Murata, A., Ishiwata, S. and Takeoka, S.
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Journal Title
ACS Combinatorial Science
Volume: 14
Pages: 451-455
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Microscopic heat pulses induce Ca2+-independent contraction of cardiomyocytes.2013
Author(s)
Oyama, K., Mizuno, A., Shintani, S.A., Itoh, H., Serizawa, T., Fukuda, N., Suzuki, M., and Ishiwata S.
Organizer
米国生物物理学会第57回年会
Place of Presentation
米国
Year and Date
20130202-20130206
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[Presentation] Ca2+-decoupled contraction of single rat adult cardiomyocytes induced by microscopic heat pulse.2012
Author(s)
Oyama, K., Mizuno, A., Shintani, S.A., Itoh, H., Serizawa, T., Fukuda, N., Ishiwata S. and Suzuki, M.
Organizer
The American Society for Cell Biology, 2012 Annual Meeting
Place of Presentation
米国
Year and Date
20121215-20121219
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[Presentation] Ca2+-independent on-off regulation of a cardiomyocyte by microscopic heat pulses.2012
Author(s)
Oyama, K., Mizuno, A., Shintani, S., Itoh, H., Serizawa, T., Fukuda, N., Suzuki, M., and Ishiwata S.
Organizer
第50回日本生物物理学会年会
Place of Presentation
名古屋
Year and Date
20120922-20120924
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