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高速AFMを用いた筋組織の観察と解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K15149
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 形態・構造
研究機関名古屋大学

研究代表者

臼倉 英治  名古屋大学, 未来材料システム研究所, 研究員 (00643727)

研究協力者 臼倉 治郎  
成田 哲博  
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード高速AFM / 徳安法 / 組織 / 細胞 / 蛍光顕微鏡 / 原子間力顕微鏡 / 組織観察 / 細胞・組織 / 走査プローブ顕微鏡 / 生物物理 / 病理学
研究成果の概要

我々は、高速AFMと徳安法を高速AFM観察向けに改良した手法を用いて骨格筋サルコメアと視細胞の観察に成功した。さらに、免疫細胞化学を併用することで、高速AFMと蛍光顕微鏡の相関観察の手法も確立できた。
骨格筋のサルコメアの観察では、Mライン、Zディスクを確認することができた。加えて、ミオシンヘッドやMミオメシンと思われる分子も見ることができた。一方で、視細胞の観察では、外節と内節の特徴的構造を確認できた。また、ロドプシンに抗体染色をして蛍光顕微鏡を用いて、蛍光発色した領域を高速AFMで観察する相関観察を行った。興味深いことに、1次抗体と2次抗体の結合した構造物をAFM画像で見ることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で行った徳安法と高速AFMを用いたサルコメアと視細胞の観察では、これまでに電子顕顕微鏡でしか踏み込めなかった組織切片の高分解能観察を実現できた。しかも、金属蒸着や高真空環境は必要とせず、生体分子本来の水環境条件下で観察を行えたことは重要である。そして、この観察手法は他の組織にも応用することができる。さらに、免疫細胞化学と組み合わせることで、高速AFMと蛍光顕微鏡の相関観察の可能性もしめすことができた。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018 2017

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 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] A Cryosectioning Technique for the Observation of Intracellular Structures and Immunocytochemistry of Tissues in Atomic Force Microscopy (AFM)2017

    • 著者名/発表者名
      Usukura Eiji、Narita Akihiro、Yagi Akira、Sakai Nobuaki、Uekusa Yoshitsugu、Imaoka Yuka、Ito Shuichi、Usukura Jiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-017-06942-1

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] AFM細胞生物学の最先端、live cell imagingから免疫細胞化学まで2019

    • 著者名/発表者名
      臼倉英治
    • 学会等名
      第124回日本解剖学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cutting Edge of Atomic Force Microscopy (AFM) of the Cell: Live Cell imaging and Structure Analysis of Cytoskeletal Actin Filaments at High Resolution2018

    • 著者名/発表者名
      臼倉英治
    • 学会等名
      19th International Microscopy Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Anew approach for the direct visualization of the membrane cytoskeleton in cryo-electron microscopy: a comparative study with freeze-etching electron microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      臼倉英治
    • 学会等名
      2018年日本顕微鏡学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A Cryosectioning Technique for the Observation of Intracellular Structures and Immunocytochemistry of Tissues in Atomic Force Microscopy.2017

    • 著者名/発表者名
      臼倉英治
    • 学会等名
      American Society for Cell Biology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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