2015 Fiscal Year Annual Research Report
ハイブリッド光検出器を使った高速度一分子蛍光観察法の開発
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26650045
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高橋 聡 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30283641)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ライン型共焦点顕微鏡 / 一分子蛍光観察 / ハイブリッド光検出器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一分子蛍光分光法は、タンパク質の多彩な機能を解明するための強力な手段である。本申請研究は、申請者が見いだした新しい測定原理に最適化した新しい一分子観測装置を開発することで、時間分解能を10マイクロ秒以内に向上させることを目的に計画した。
本研究のために、ハイブリッド光検出器（HPD）と呼ばれる新しい光検出器を導入し、これと申請者が開発してきたライン型共焦点顕微鏡を組み合わせた。これにより、予定通り一分子から発する蛍光を高時間分解能で長時間観測することが可能になった。一方で、ライン型光学系を使用したことによる欠点として、背景光による信号のノイズが大きいことが問題となった。
この背景光の原因を探ったところ、顕微レンズの自家蛍光によることが判明した。そのため、蛍光の少ない石英式光学系を導入したところ、背景光が大きく減少したものの、一方で、蛍光の色収差の影響が大きくなり、二色分光が困難になった。そのため、石英レンズの使用を諦め、パルスレーザー励起を用いることで背景光の低減を狙った。しかし、レーザーの強度が不十分であり、やはり十分なS/Nのデータが得られなかった。最終的に、従来型の顕微レンズを用い、背景光が比較的小さくできる程度の励起光強度での観測を行うことで、一分子蛍光測定がようやく可能になった。
装置をつかった最初の応用例として、プロテインAのBドメインを用いて、一分子蛍光観測を行った。その結果、これまで観測が難しかった変性状態におけるタンパク質の運動を初めて観測することが可能になった。現在、これまでに得られたデータの論文発表に向けて全力で取り組んでいる。
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[Journal Article] One-dimensional sliding of p53 along DNA is accelerated in the presence of Ca2+ or Mg2+ at millimolar concentrations2015
Author(s)
Agato Murata, Yuji Ito, Risa Kashima, Saori Kanbayashi, Kei Nanatani, Chihiro Igarashi, Masaki Okumura, Kenji Inaba, Takashi Tokino, Satoshi Takahashi, Kiyoto Kamagata
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Journal Title
Journal of Molecular Biology
Volume: 427
Pages: 2663-2678
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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