| 研究課題/領域番号 |
18K05312
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分37010:生体関連化学
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
百武 篤也 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (70375369)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 無蛍光イメージング分子 / 非線形光学顕微鏡 / 細胞膜 / ジャイアントベシクル / アゾベンゼン / 両親媒性分子 / 光和周波・第二高調波 / 無蛍光イメージング / マルチモーダルイメージング / 細胞膜イメージング / Pheophorbide a / SFG顕微鏡 / アゾ色素 / 無発光イメージング / 第二高調波発生 |
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| 研究成果の概要 |
本研究で開発された非線形光学顕微鏡専用の無発光性色素分子を用いた色素ベース和周波発生(SFG)イメージングで、次の成果を得た：１）細胞モデルであるジャイアントベシクル(GV)の形態変化をモニターし、GV内部に生じるSFG活性小胞を初めて検出した。２）ラットのドーパミン作動性神経細胞を用いた、脂質二重層のSFGイメージングとコヒーレント反ストークスラマン散乱（CARS）イメージングの特性を詳細に比較し、細胞膜下の脂質滴のような細胞内脂質構造の生細胞追跡に適用できることを示した。３）海馬細胞内部からSFGが検出されたことから、本研究の分子が細胞膜に到達後に内部へ運搬される機構が示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
以前の研究で開発した無蛍光性非線形光学専用分子Ap3により、初めて2光子蛍光とSHGの同時イメージングが成功したが、Ap3がイメージングできるのは細胞膜の脂質二重膜の外膜部分だけであった。本研究で開発された分子BOをまず人工細胞であるジャイアントベシクルに取り込ませると、膜が変形し、ジャイアントベシクル内部からSFG信号が検出される過程を捉えることに成功した。また細胞内部からもSFG信号が検出されたことから、BOは細胞内部に生じた脂質二重膜の内膜に局在することが示唆された。本研究により脂質二重層の外膜と内膜の違いを認識しながら膜全体のダイナミクスをモニターすることが可能となった。
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