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細胞内共生成立過程の解析のための多元素同時マイクロイメージング質量顕微鏡法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K05852
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生体関連化学
研究機関東京薬科大学

研究代表者

青木 元秀  東京薬科大学, 生命科学部, 助教 (30418917)

連携研究者 梅村 知也  東京薬科大学
沖野 晃俊  東京工業大学
安井 隆雄  名古屋大学
馬場 嘉信  名古屋大学
平田 岳史  東京大学
研究協力者 槇納 好岐  東京大学
高月 駿  京都大学
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード質量顕微鏡 / 元素マイクロイメージング / LA-ICP-MS / 細胞内金属元素分布 / 分析科学 / 細胞内共生
研究成果の概要

ミトコンドリアや葉緑体といったオルガネラを生み出した細胞内共生は、細胞の中に細胞が共生することにより新たな機能と構造を獲得する機会を生物にもたらす細胞進化の大きな原動力となっている。本研究では、細胞内共生成立過程における元素挙動解析への応用を視野に、先端的多元素同時マイクロイメージング質量顕微鏡法による細胞内元素マッピング解析技術基盤の構築に取り組んだ。構築した質量マイクロイメージングシステムを用いて、ミドリゾウリムシ細胞中の元素局在情報を2 μm分解能で取得を試み、マグネシウムが細胞内に一様に分布し、またリンが核に高濃度で存在する様子のイメージの取得に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

細胞内共生成立過程で金属元素が果たす役割を解明する上で、元素の局在を明らかにすることは、真核細胞の進化過程を解き明かす上できわめて興味深いテーマであったが一細胞中の微量にしか存在しない元素の局在を測定することは容易ではなかった。本研究で開発したLA-ICP-MS細胞内元素イメージング法は、ミドリゾウリムシとクロレラの細胞内共生成立過程における金属元素局在解析に応用することで、情報が限られている細胞内共生の成立過程における金属元素の果たす役割の解明に貢献できると期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] 同軸型光ファイバーピックアップ内臓DBDプラズマ源の応用2019

    • 著者名/発表者名
      青木 元秀, 末永 祐磨, 守屋 翔平, 梅村 知也, 沖野 晃俊
    • 学会等名
      第79回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] μ-TAS用微小プラズマ励起源のためのインバータ電源開発と特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      吉田 真優子, 末永 祐磨, 青木 元秀, 沖野 晃俊
    • 学会等名
      第79回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] シアノバクテリアのリピドミクスに基づく金属ストレスバイオマーカーの探索2018

    • 著者名/発表者名
      谷口 紀恵, 熊田 英峰, 内田 達也, 青木 元秀, 梅村 知也
    • 学会等名
      第6回メタロミクス研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] シアノバクテリアの脂質プロファイリングに基づく化学物質の生態影響評価法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      谷口 紀恵, 熊田 英峰, 内田 達也, 青木 元秀, 梅村 知也
    • 学会等名
      第29回クロマトグラフィー科学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 化学物質の生態系影響評価のためのシアノバクテリア脂質バイオマーカーの探索2018

    • 著者名/発表者名
      青木 元秀, 谷口 紀恵, 萩生田 絵里佳, 熊田 英峰, 内田 達也, 梅村知也
    • 学会等名
      第60回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Lipid Profiling of a Cyanobacteria Synechocystis sp. PCC6803 Exposed to Hazardous Chemicals and Pharmaceutical and Personal Care Products2018

    • 著者名/発表者名
      Motohide Aoki, Kie Taniguchi, Erika Hagiuda, Hidetoshi Kumata, Tatsuya Uchida, Tomonari Umemura
    • 学会等名
      ISPL2018 (第23回国際脂質シンポジウム)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] レーザーアブレーション ICP-MS によるミドリゾウリムシの単一細胞元素イメージング2017

    • 著者名/発表者名
      青木 元秀, 高月 駿, 槇納 好岐, 片山 由美子, 塚原 美紀, 平田 岳史, 梅村 知也
    • 学会等名
      第5回メタロミクス研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] LA-ICP-MSによる単一細胞メタロミクス解析手法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      岡部 すみれ, 朱 彦北, 河本 梨夏, 熊田 英峰, 内田 達也, 青木 元秀, 梅村 知也
    • 学会等名
      第5回メタロミクス研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザーアブレーションICP-MSによるミドリゾウリムシの元素イメージング2016

    • 著者名/発表者名
      片山 由美子, 高月 駿, 槇納 好岐, 塚原 美紀, 青木 元秀, 梅村 知也, 平田 岳史
    • 学会等名
      プラズマ分光分析研究会2016筑波セミナーin幕張
    • 発表場所
      幕張メッセ, 千葉
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] Chapter 11 Comprehensive Element Analysis of Prokaryotic and Eukaryotic Cells as well as Organelles by ICP-MS in Metallomics, Recent Analytical Techniques and Selected Applications (Edited by Y. Ogra and T. Hirata)2016

    • 著者名/発表者名
      T. Umemura, Y. Matsui, S. Sakagawa, T. Fukai, E. Fujimori, H. Kumata, M. Aoki
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] サンプル中の元素の質量分析方法、該質量分析方法に用いる分析用デバイス、および、サンプル捕捉用キット2018

    • 発明者名
      安井隆雄, 馬場嘉信, 青木元秀 梅村知也
    • 権利者名
      安井隆雄, 馬場嘉信, 青木元秀 梅村知也
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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