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2光子励起レーザー走査型共焦点顕微鏡の開発と細胞内Ca^<2+>測定への応用

研究課題

研究課題/領域番号 06557003
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分試験
研究分野 生理学一般
研究機関名古屋大学 (1996)
佐賀医科大学 (1994-1995)

研究代表者

久場 健司  名古屋大学, 医学部, 教授 (60080561)

研究分担者 能見 光雄  佐賀医科大学, 医学部, 助教授 (80117209)
林 尚久  大日本スクリーン製造(株), 技術研究所, 係長補佐
研究期間 (年度) 1994 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
18,200千円 (直接経費: 18,200千円)
1996年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1995年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
1994年度: 11,000千円 (直接経費: 11,000千円)
キーワード2光子励起 / 超短パルスレーザー / 細胞内Ca^<2+> / ニューロン / インド-1 / チタンサファイアレーザー / 蛍光測定 / 運動神経終末 / 起短パルスレーザー / 共焦点走査装置 / 二光子励起 / Ca^<2+>感受性蛍光プローブ / ニューロン内Ca^<2+>イメージ / 細胞内Ca^<2+>遊離機構 / Ca^<2+>遊離チャネル / Ca^<2+>チャネル
研究概要

超短波パルスレーザー(チタンサファイアレーザー:690-800 nm、80-150 fsec、80MHz、0.2-1W)によりレーザー走査蛍光測定装置(BIORAD, MRC-600)を介して、倒立顕微鏡(ニコン TMD/TE-300)のステージ上の試料面を走査し、励起された蛍光を同蛍光測定装置で測定する二光子励起レーザー顕微鏡を開発した。蛍光ビーズ(0.3 μm、700 nm励起)による測定で、空間解像力0.3-0.4μm、光軸方向解像力0.3-0.4μmが得られた(対物レンズ CF Fluor 40×、開口率0.85)。空間及び光軸方向解像力は対物レンズの開口率が大きいほど良く、特に光軸方向に対してその効果は顕著であった。又、蛍光の明るさは、対物レンズの開口率と透過率に依存した。励起される試料の領域が焦点面に限定される為、蛍光物質の退色が、単光子励起レーザー顕微鏡に比べて数倍遅かった。Ca^<2+>感受性蛍光物質であるIndo-1やFura-2の励起スペクトラムが単光子励起のスペクトラムから予想される帯域より短波長側へ(二光子励起波長で約20nm)移動することが見られた。培養した海馬ニューロンやウシガエル交感神経節細胞のCa^<2+>感受性プローブによる詳細な三次元蛍光画像が得られ、前者の樹状突起やスパインや後者の神経突起の微細な構造が観測され、高K^+液による細胞内Ca^<2+>上昇が記録され、樹状突起内のCa^<2+>上昇の時間経過が細胞内に比べ速かった。又、二光子励起による細胞内Ca^<2+>測定の対照実験として単光子励起による実験で、カエル運動神経終末でライアノジン受容器を介するCa^<2+>誘導性Ca^<2+>遊離の詳細な機構が解明された。

報告書

(4件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] Yoshizaki,K.: "Ca^<2+>-induced Ca^<2+> release and its activation in response to a single action potential in rabbit oric ganglion cells." J. Physiol. (Lond.). 486. 177-187 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hua,S-Y.: "Cyclic ADP-ribose Hodulates Ca^<2+> release channels for activation by physiological Ca^<2+> entry in bullfrog sympathetic neurones." Neuron.12. 1073-1079 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuba,K.: "A UV laser-scanning confocal microscope for the measurement of intracellular Ca^<2+>" Cell Caleium.16. 205-218 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuba,K.: "Ca^<2+>-iuduced Ca^<2+> release in neurones." Jpn. J. Physiol.44. 613-650 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 久場健司: "共焦点レーザー顕微鏡による細胞内Ca^<2+>濃度の測定" 日本生理学雑誌. 58. 115-124 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 久場健司: "シナプスのCa^<2+>動態" 生体の科学. 47. 105-114 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 久場健司: "シナプス伝達のダイナミクス" 培風館, 146 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 久場健司: "新しい光学顕微鏡第2巻 第3章-5-(3)「ニューロンのCa^<2+>動態」" 学際企画, 199 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hua, S., Y., Tokimasa, T., Takasawa, S., Furuya, Y., Nohmi, M., Okamoto, H., and Kuba, K.: "Cyclic ADP-ribose modulates Ca^<2+> release channels for activation by physiological Ca^<2+> entry in bullfrog sympathetic neurons." Neuron. 12. 1073-1079 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuba, K.: "Ca^<2+>-induced Ca^<2+> release in neurones." Jpn.J.Physiol.44. 613-650 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuba, K., Hua, S.-Y.and Hayashi, T: "A UV laser-scanning confocal microscope for the measurement of intracellular Ca^<2+>" Cell Calcium. 16. 205-218 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshizaki, K., Hoshino, T., Sato, M., Koyano, H., Nohmi, M., Hau, S.-Y.& Kuba, K.: "Ca^<2+>-induced Ca^<2+> release and its activation in response to a single action potential in rabbit otic ganglion cells." J.Physiol.lond.486. 177-187 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshizaki,K.: "Ca^<2*>-induced Ca^<2+> release and its activation in response to a single action potential in rabbit otic ganglion cells." J.Physiol.(Lond). 486. 177-187 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Hua,S.-Y.: "Cyclic ADP-ribose Modulates Ca^<2+> release chainiels-for activation by physiological Ca^<2+> entry in bullfrog sympathetic neurones" Neuron. 12. 1073-1079 (1994)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kuba,K.: "A UV laser-scanning confocal microscope for the measurement of intracellular Ca^<2+>" Cell Calcium. 16. 205-218 (1994)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kuba,K.: "Ca^<2+>-induced Ca^<2+> release in neurones" Jpn.J.Physiol.44. 613-650 (1994)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 久場健司: "共焦点レーザー顕微鏡による細胞内Ca^<2+>濃度の測定" 日本生理学雑誌. 58. 115-124 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 久場健司: "シナプスのCa^<2+>動態" 生体の科学. 47. 105-114 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 久場健司: "シナプス伝達のダイナミクス" 培風館, 146 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 久場健司: "新しい光学顕微鏡第2巻 第3章-5-(3) 「ニューロンのCa^<2+>動態」" 学際企画, 199 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshizaki,K.: "Ca^<2+>-induced Ca^<2+> release and its activation in response to a single action potential in rabbit otic ganglion cells." J.Physiol.(Lond.). 486. 177-187 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Hua,S.-Y.: "Cyclic ADP-ribose Modulates Ca^<2+> release channels for activation by physiological Ca^<2+>entry in bullfrog sympathetic neurones." Neuron. 12. 1073-1079 (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Kuba,K.: "A UV laser-scanning confocal microscope for the measurement of intracellular Ca^<2+>." Cell Calcium. 16. 205-218 (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Kuba,K.: "Ca^<2+>-induced Ca^<2+> release in neurones." Jpn.J.Physiol.44. 613-650 (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 久場健司: "細胞内Ca^<2+>の調節機構" Clinical Neuroscience. 14. 138-142 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 久場健司: "記憶の神経回路-シナプスでの細胞内Ca^<2+>調節とその役割-" Clinical Calcium. 5. 9-13 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 久場健司: "シナプス伝達のダイナミクス" 培風館, 146 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Shao-Ying Hua: "Cyclic ADP-ribose Modulates Ca^<2+> release channels for activation by physiological Ca^<2+> entry in bullfrog sympathetic neurones." Neuron. 12. 1073-1079 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji Kuba: "A UV laser-scanning confocal microscope for the measurement of intracellular Ca^<2+>." Cell Calcium. 16. 205-218 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji Kuba: "Ca^<2+>-induced Ca^<2+> release in neurones." Japanese Journal of Physiology. 44. 613-650 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 久場健司: "自律神経節細胞の細胞内カルシウムイオン動態と生理作用" 自律神経. 31. 262-269 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Shigeto Hara: "Mechanical modulation of M-current in cultured bullfrog sympathetic ganglion cells." Annals of the New York Academy of Sciences. 707. 399-401 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 久場健司: "情報生物学シリーズ4「シナプス伝達のダイナミクス」" 培風館(印刷中),

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 久場健司: "新しい光学顕微鏡・第2巻共焦点レーザー顕微鏡の医学・生物学への応用" 学際企画(印刷中),

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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