| 研究課題/領域番号 |
19H02849
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分37030:ケミカルバイオロジー関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
多喜 正泰 名古屋大学, 物質科学国際研究センター(WPI), 特任准教授 (70378850)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | オルガネラ染色剤 / 蛍光イメージング / 耐光性 / マルチカラー / ミトコンドリア / 脂肪滴 / 超解像イメージング / 耐光性近赤外蛍光色素 / HaloTag / 蛍光標識剤 / 構造異性体 / 分子動力学計算 / マルチカラーイメージング / タイムラプスイメージング / オルガネラ膜動態 / 超耐光性色素 / 脂質 / オルガネラ相互作用 / 超耐光性蛍光色素 / リソソーム / STEDイメージング / 膜動態 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細胞内のオルガネラ連携を理解することは，生命科学研究における重要な課題である。超解像技術の一つであるSTED顕微鏡は，オルガネラ連携の解析において強力なツールであるが，蛍光色素の著しい褪色を引き起こすという問題があった。本研究では各オルガネラをSTED顕微鏡で長時間観察するための超耐光性蛍光標識剤を種々開発し，オルガネラ接触領域における膜動態をマルチカラーで捉え，オルガネラ連携の形成機構解明に繋げていく。
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| 研究成果の概要 |
本研究では種々のオルガネラ動態を長時間観察するための超耐光性オルガネラ蛍光標識剤を開発した．ホスホールやチオフェン環を含むストークスシフトが大きい色素群，およびホスファキサンテン骨格を基盤とした小さいストークスシフトをもつ近赤外蛍光色素を開発し，それぞれにオルガネラ選択性を付与した．その優れた耐光性を利用することで，非常に強いレーザー光照射を必要とする超解像イメージングにおいて標的オルガネラのタイムラプス観察を達成した．また，これらの蛍光色素を組み合わせることで，複数オルガネラのマルチカラー染色が可能となり，その経時的な変化をリアルタイムで捉えることに成功した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生きた細胞においてオルガネラ間に働く相互作用を解析するためには，超解像技術による可視化が有効であり，これを可能にする超耐光性オルガネラ染色剤の開発が必要不可欠である．本研究で得られた成果は，蛍光色素の分子設計において新たな指針を示したのみならず，オルガネラ間連携を解明するうえで強力な技術になるはずである．したがって，生命科学分野，医学・創薬など様々な学問分野への寄与が期待される研究成果であるといえる．
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