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非線形光散乱顕微鏡を用いた生細胞内のタンパク質構造動態の解明

研究課題

研究課題/領域番号 14J07559
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生物物理学
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

金城 純一  国立研究開発法人理化学研究所, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2016年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード微小管 / 光第二高調波発生 / 構造生物学
研究実績の概要

当該年度は、前年度と同じく、光第二高調波(SHG)顕微鏡による、微小管構造解析の手法を用い、以下のとおり、微小管の構造多形の判別実験を行った。
(1)再構成系での微小管束作成法を改良し、微小管構造解析結果の再現性を確かめる。
前年度の微小管束作成法では、作成後の微小管に、卵抽出液由来の、多量の微小管結合タンパク(MTOC)が結合しており、MTOCが微小管の構造変化に与える影響が無視できないという問題が残された。そこで、当年度では微小管束作成途中に、MTOCを取り除く過程を加えた。SHG顕微鏡による実験では、前年度と同じGDP型微小管、およびGDP-taxol型微小管の偏光依存性測定から、微小管のSHG特性を表す2つのテンソル成分d31、d33の比d31/d33を解析し、比較した。その結果、GDP型、GDP-taxol型ともに、前年度と有意差の無い結果が得られ、MTOCによる構造変化の懸念は払拭された。
(2)多種のヌクレオチド状態の微小管構造観察
前述のGDP型、GDP-taxol型に加え、GTPのアナログであるGTP-γS型の測定を行った結果、d31/d33値は、GDP型と有意差が無い結果となった。このことから、GTP型からGDP型への構造遷移において、チューブリン二量体のもつ分極の傾きは変化していないことが示唆される。次に、キネシンの結合したGDP型微小管、および同GDP-taxol型微小管についても測定を行い、キネシン非結合のGDP型、GDP-taxol型との比較を行ったところ、キネシン結合型ではd31/d33値が大きく上昇した。d31/d33値から換算した、チューブリン分極角の大きさは、キネシン非結合GDP型、GDP-taxol型、キネシン結合GDP型、GDP-taxol型でそれぞれ38.47度、39.71度、41.19度、41.64度となった。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2016 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Full control of polarization state with a pair of electro-optic modulators for polarization-resolved optical microscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Junichi Kaneshiro, Tomonobu. M. Watanabe, Hideaki Fujita, Taro Ichimura
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 55 号: 5 ページ: 1082-1089

    • DOI

      10.1364/ao.55.001082

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 無標識で単一微小管を可視化するSHG顕微鏡技術2014

    • 著者名/発表者名
      金城 純一
    • 学会等名
      理研シンポジウム「第4回分子モーター討論会」
    • 発表場所
      大阪大学吹田キャンパス
    • 年月日
      2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SHGによる細胞内単一微小管の無標識観察と微小管構造変化の解析2014

    • 著者名/発表者名
      金城 純一
    • 学会等名
      第66回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      奈良県新公会堂
    • 年月日
      2014-06-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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