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Challenges in imaging tracer dynamics in living cells

Publicly Offered Research

Project AreaIntegrated Biometal Science: Research to Explore Dynamics of Metals in Cellular System
Project/Area Number 22H04807
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

菅野 里美  名古屋大学, 高等研究院, 准教授 (20586010)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywordsリン / リン応答 / イメージング / 元素 / リン酸 / 元素イメージング / 植物生理 / 植物栄養
Outline of Research at the Start

本研究は、生組織へ投与した元素トレーサの取り込みと局在を解析するための高空間分解能イメージング実験系を整備し、さらに一細胞RNA転写リアルタイムイメージング技術と合わせることにより、生体組織中の元素の量的変動と遺伝子発現量変動を統合的に理解し植物組織の元素認識機構の理解につなげる知見を得るための研究である。

Outline of Annual Research Achievements

本計画では、生体内の元素の挙動を解析するため、放射性同位体核種をトレーサとして使用する。トレーサから放出される放射線の検出に際し、蛍光体(励起により蛍光を発光する特性を示す)により可視光へと変換し、高感度のCMOSカメラにより検出する検出系を基盤としている。本計画では、シンチレータとCMOSカメラの間にシンプルなレンズ系を入れることでレンズによるシグナルロスを抑えながら拡大し細胞レベルの分解能を持たせるため、レンズ系を組みトレーサの検出検証を行った。その結果、システムに使用していた蛍光体の方に空間分解能の向上を妨げる原因がある事が明らかとなった。そのため、シンチレータの種類について検討し直し、近年新しく開発されたGOSシンチレータを使用することとなった。GOSシンチレータをレンズ系に接続するための加工をオプトクラフト社と設計し加工した。本システムは、本計画に先行して進めていたレンズを使わない検出系と合わせて特許を出願した。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results) Book (1 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] CEA/CNRS(フランス)

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] CEA/CNRS(フランス)

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      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Reviewing impacts of biotic and abiotic stresses on the regulation of phosphate homeostasis in plants2024

    • Author(s)
      L. Nussaume, S. Kanno
    • Journal Title

      Journal of Plant Research

      Volume: 137 Issue: 3 Pages: 1-5

    • DOI

      10.1007/s10265-024-01533-4

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Xylem K loading modulates K and Cs absorption and distribution in Arabidopsis under K limited conditions2023

    • Author(s)
      2.S.Kanno, L.Martin, N.Vallier, S.Chiarenza, T.Nobori, J.Furukawa, L.Nussaume, A.Vavavasseur, N. Leonhard
    • Journal Title

      Frontier in Plant Science

      Volume: 14 Pages: 1-13

    • DOI

      10.3389/fpls.2023.1040118

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 可視化技術で見える根の元素吸収のしくみ2022

    • Author(s)
      菅野里美
    • Journal Title

      アグリバイオ

      Volume: 77 Pages: 63-64

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] イメージングから考えるリン酸輸送・応答機構2024

    • Author(s)
      菅野里美
    • Organizer
      第65回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 生物のリン酸獲得機構のミッシングリンク-進化から考える地球のリン酸環境の変遷-2023

    • Author(s)
      菅野里美
    • Organizer
      第2回リンと生命の起源研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] he Missing Link in the Evolution of Phosphate Transporters2023

    • Author(s)
      1.Satomi Kanno, Yosuke Hoshino, Kumiko Miwa, Pascale David, Thierry Desnos, Laurent Nussaume
    • Organizer
      IRN France-Japan Frontiers in Plant Biology (FJFPB) Symposium 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Understanding Phosphate Transport in Plants by Imaging2022

    • Author(s)
      Satomi KANNO
    • Organizer
      第33回日本微量元素学会学術集会シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Understanding Phosphate Transport in Plants by Imaging2022

    • Author(s)
      Satomi KANNO
    • Organizer
      日本植物学会第86回大会 国際シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Book] Plant Phoshorus Nutrition (範囲:Analysis and comparison of AlphaFold structures predictions between Pi uptake transporters recovering phosphate in natural environments)2023

    • Author(s)
      L. Nussaume, T. Desnos, Z. Jinsheng, P. David, M. Kumiko, and S.Kanno
    • Total Pages
      159
    • Publisher
      Taylor & Francis Group
    • ISBN
      9781032516523
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究者総覧

    • URL

      https://profs.provost.nagoya-u.ac.jp/html/100010731_ja.html

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      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 名古屋大学高等研究院

    • URL

      http://www.iar.nagoya-u.ac.jp

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      2023 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 放射線の画像化器具、画像化装置および画像化方法並びに光学顕微鏡2023

    • Inventor(s)
      1.菅野里美 大西 崇文
    • Industrial Property Rights Holder
      1.菅野里美 大西 崇文
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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