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溶液中の蛋白質分子の動態を観察するエバネッセント光顕微鏡の開発

研究課題

研究課題/領域番号 08557002
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 解剖学一般(含組織学・発生学)
研究機関北里大学

研究代表者

二重作 豊  北里大学, 医療衛生学部, 教授 (50014197)

研究分担者 大沢 久雄  (株)ニコンつくば研究所, 技術開発部, 係長
鈴木 正敏  (株)ニコン, 顕微鏡開発部, 係長
関矢 加智子  北里大学, 薬学部, 講師 (30050579)
矢野 美宰 (渡辺 美宰)  北里大学, 医療衛生学部, 助手 (40255360)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
18,600千円 (直接経費: 18,600千円)
1998年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1997年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1996年度: 15,300千円 (直接経費: 15,300千円)
キーワード近接場走査光顕微鏡 / エバネッセント光 / 溶液中 / 原子間力顕微鏡 / 光散乱 / ストレプトリジン-O / 生体膜 / 動態観察 / エバネッセント光顕微鏡 / AFM / SLO / 蛋白分子 / ウェットチャンバー / 蛋白質分子 / 動態
研究概要

1. エバネッセント光顕微鏡(ELM)の評価
1) 光顕微鏡部: 倒立型光顕微鏡をベースとし、標本の目的位置へ探針を運ぶ。
2) 原子間力顕微鏡(AFM)部: 100μm平方から100nmまでを探針走査し、10nm程度の解像カを持つ。
3) エバネッセント光顕微鏡部: 試料はガラス板又はマイカ板に載せ、裏側より臨界角以下でレーザー光を入射させ、AFM探針をタッピングモードで接近させて、エバネッセント光(EL)を散乱させた。ELは、光学顕微鏡の対物レンズより集光して、フォトマルチプライアで検出し、タッピングモードとロックインアンプを同期させて信号を取り出した。
2. 溶血毒素、streptolysin O(SLO)の動態観察: SLOによる生体膜上の孔形成は、数段の反応に分けて考えられる。(1)SLOは温度非依存的に膜表面に付着し、(2)膜内の指質流動に乗って移動してSLOは会合し、(3)SLOポリマーは膜表面に一重リングを形成する。(4)一重リングは二重リングへ形態変化を起こし膜内へ侵入または(5)膜内に侵入しながら一重から二重へ形態変化をして、(6)二重リングの親水性内壁と、脂質二重層の疎水性中間層の反発により開孔する。以上の内、未解決で残された(4)または(5)のどちらの過程かをELMに改良を加えながら、引き続き確認してゆく予定である。
3. 今後になお残された課題
1) 励起用レーザー光が、試料組織の膜構造等の微細構造で乱反射を起し、この迷光がELのSN比を悪化させている。
2) SLO分子による孔形成は、常温溶液中で1〜2分の反応時間で完結する。このため反応を遅らせる為に、反応液を冷却したが、毎分100nm以上の温度ドリフトが存在する。
3) 液中観察におけるタッピング振動と、液交換時に起る揺れの問題が存在する。
以上の諸問題を未解決に残したが、特に(1)はELMの本質的な問題で、抜本的な解決案が待たれる。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] K.Sekiya: "Formation of Ring-Shaped Structures on Erythrocyte Membranes after Treatment with Botulinolysin, a Thiol-Activated Hemolysin from Clostrudium botulnum" Infect. and Immun.66(6). 2987-2990 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sekiya: "Characterization of th Damage to Membranes Caused by Bacterial Cytolysins" J. Electron Microsc.47(1). 543-552 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Futaesaku: "An Evanescent Light Probe Microscope (SNOM) for Biological Application" Proc. 14th Intl. Cong. Electr. Microsc.1. 505-506 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Futaesaku: "Development of Non-Carbon Support Films for Electron Spectroscopic Imaging (ESI) in Biology" Cell. and Mol. Biol.45(予定). (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Futaesaku: "Biological Meaning of Electron Spectroscopic Imaging (ESI) and Its Application" Proc. 9th Japan-China Electr. Microsc. Sym.(予定). (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sekiya, H.Danbara, Y.Futaesaku, A.Haque, N.Sugimoto, and M.Matsuda: "Formation of Ring-Shaped Structures on Erythrocyte Membranes after Treatment with Botulinolysin, a Thiol-Activated Hemolysin from Clostrudium botulnum" Infect.and Immun.66 (6). 2987-2990 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sekiya and Y.Futaesaku: "Characterization of the Damage to Membranes Caused by Bacterial Cytolysins" J.Electron Microsc.47 (1). 543-552 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Futaesaku, M.Yano, K.Sekiya, M.Suzuki, and H.Ohsawa: "An Evanescent Light Probe Microscope (SNOM) for Biological Application" Proc.14th Intl.Cong.Electr.Microsc.1. 505-506 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Futaesaku, M.Ueno, Y.Kozuka, K.Tone, T.Hashikawa, T.Akagai, H.Akahori, K.Adachi, N.Baba, T.Oikawa, T.Hanada, K.Yase, and K.Sekiya: "Development of Non-Carbon Support Films for Electron Spectroscopic Imaging (ESI) in Biology" Cell.and Mol.Biol.45. (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Futaesaku Y.Futaesaku, K.Tone, S.Okuda, T.Hashikawa, T.Akagi, T.Hanada, K.Yase, and K.Sekiya: "Biological Meaning of Electron Spectroscopic Imaging (ESI) and Its Application" Proc.9th Japan-China Electr.Microsc.Sym.(1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sekiya: "Formation of Ring-Shaped Structures on Erythrocyte Membranes after Treatment with Botulinolysin,a Thiol-Activated Hemolysin from Clostrudium botulnum" Infect.and Immun.66(6). 2987-2990 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sekiya: "Characterization of th Damage to Membranes Caused by Bacterial Cytolysins" J.Electron Microsc.47(1). 543-552 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Futaesaku: "An Evanescent Light Probe Microscope (SNOM) for Biological Application" Proc.14th Intl.Cong.Electr.Microsc.1. 505-506 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Futaesaku: "Development of Non-Carbon Support Films for Electron Spectroscopic Imaging (ESI) in Biology" Cell.and Mol.Biol.45(予定). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Futaesaku: "Biological Meaning of Electron Spectroscopic Imaging (ESI) and Its Application" Proc.9th Japan-China Electr.Microsc.Sym.(予定). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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