金属増強効果による超安定１分子計測法の確立

• 研究課題/領域番号: 23770168
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 大阪大学 (2012-2013); 北海道大学 (2011)
• 研究代表者: 新井 由之 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (20444515)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2011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: １分子 / 金属増強効果 / 金属ナノ粒子 / １分子蛍光観察 / 1分子蛍光観察 / 金属増強 / 蛍光タンパク質 / ImageJ / １分子観察

研究概要

1分子蛍光観察は、生体分子の動態を直接観察することができる強力な手法であるが、蛍光分子の褪色やゆらぎにより、長時間安定して観察することは難しい。そこで、本研究では、金属ナノ粒子による金属増強効果を利用して、安定した１分子観察法の確立を目的とした。金を核とした銀ナノ粒子基板を用いることで、蛍光１分子の蛍光シグナル増強の観察ができた。さらに、銀ナノ粒子によりコートした基板の上にさらにSiO2をコートすることにより、細胞の状態を保ったまま、蛍光EGF分子の細胞膜上での金属増強効果の観察ができた。

研究成果

• [雑誌論文] Statistical Characterisation of Single-stranded DNA Motion near Glass Surface beyond Diffusion Coefficient (2014)
  • 著者名/発表者名: Satoshi UEHARA, Itsuo HANASAKI, Yoshiyuki ARAI, Takeharu NAGAI, and Satoyuki KAWANO
  • 雑誌名: Micro & Nano Letters 巻: E-First articles 号: 4 ページ: 1-4
  • DOI: 10.1049/mnl.2013.0668
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid severing andmotility of cp-actin filaments arerequired for the chloroplast avoidanceresponse (2013)
  • 著者名/発表者名: Kong, S.-G., Y. Arai, N. Suetsugu, T.Yanagida, M. Wada
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 25 号: 2 ページ: 572-590
  • DOI: 10.1105/tpc.113.109694
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rab6a releases LIS1 from a dynein idling complex and activates dynein for retrograde movement. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamada M, Kumamoto K, Mikuni S, Arai Y, Kinjo M, Nagai T, Tsukasaki Y, Watanabe TM, Fukui M, Jin M, Toba S, Hirotsune S.
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 4:2033 号: 1 ページ: 2033-2033
  • DOI: 10.1038/ncomms3033
  • 査読あり
• [雑誌論文] Importin alpha subtypes determine differential transcription factor localization in embryonic stem cells maintenance (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuhara N, Yamagishi R, Arai Y, Mehmood R, Kimoto C, Fujita T, Touma K, Kaneko A, Kamikawa Y, Moriyama T, Yanagida T, Kaneko H, Yoneda Y.
  • 雑誌名: Dev. Cell 巻: 26 号: 2 ページ: 123-135
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2013.06.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extensive use of FRET in biological imaging (2013)
  • 著者名/発表者名: Arai Y, Nagai T.
  • 雑誌名: Microscopy 巻: 62 号: 4 ページ: 1-3
  • DOI: 10.1093/jmicro/dfs114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Video-rate imaging of luminescent tumour cells in freely moving unshaved mice. (2013)
  • 著者名/発表者名: Saito K, Higuchi Y, Arai Y, and Nagai T.
  • 雑誌名: Protocol Exchange 巻: --
  • DOI: 10.1038/protex.2013.024
• [雑誌論文] Simultaneous Observation of the Lever Arm and Head Explains Myosin VI Dual Function. (2012)
  • 著者名/発表者名: Keigo Ikezaki et al.
  • 雑誌名: Small 巻: 8 号: 19 ページ: 3035-3040
  • DOI: 10.1002/smll.201200765
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optogenetic activation during "dead-time" of detector enables well compatible fluorescence imaging with increasing time resolution and reducing background noise (2012)
  • 著者名/発表者名: Chang YF, Arai Y, Nagai T
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: 73 号: 4 ページ: 341-347
  • DOI: 10.1016/j.neures.2012.05.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Luminescent proteins for high-speed single-cell and whole-body imaging (2012)
  • 著者名/発表者名: Saito K, Chang YF, Horikawa K, Hatsugai N, Higuchi Y, Hashida M, Yoshida Y, Matsuda T, Arai Y, Nagai T
  • 雑誌名: Nature communication 巻: 3 号: 1 ページ: 1262-1262
  • DOI: 10.1038/ncomms2248
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conjugation of Both On-axis and Off-axis Light in Nipkow Disk Confocal Microscope to Increase Availability of Incoherent Light Source (2011)
  • 著者名/発表者名: Saito K, Arai Y, Zhang J, Kobayashi K, Tani T, Nagai T.
  • 雑誌名: Cell Structure and Function 巻: 36 号: 2 ページ: 237-246
  • DOI: 10.1247/csf.11026
  • NAID: 130004137572
  • ISSN: 0386-7196, 1347-3700
  • 査読あり
• [学会発表] Lossless fluorescence and chemiluminescence imaging with optogenetic activation at real time (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Arai, Y.-F. Chang and T. Nagai
  • 学会等名: The 16th SANKEN International 2013, The 11th SANKEN Nanotechnology Symposium
  • 発表場所: 大阪大学産業科学研究所
• [学会発表] Fast single molecule particle tracking and analysis plugin with Java Native Interface (2012)
  • 著者名/発表者名: Arai Y.
  • 学会等名: ImageJ User and Developer Conference 2012
  • 発表場所: Center de Recherche Public Henri Tudor, Luxembourg
• [学会発表] Fast single molecule particle tracking and analysis plugin with Java Native Interface (2012)
  • 著者名/発表者名: Arai Y
  • 学会等名: ImageJ User and Developer Conference 2012
  • 発表場所: Mondorf-les-Bains, Luxemburg
• [備考] 1分子輝点追跡ソフトウェアParticle Track and Analysis
  • URL: http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/bse/ImageJcontents/frameImageJ.html
• [備考] 新学術領域「少数性生物学」第1回トレーニングコース 講師,大阪大学産業科学研究所, 2013年7月28日-8月10日
• [備考] 新井由之,輝点自動検出・追跡ツールの開発,「画像科学」夏の勉強会,核融合科学研究所(岐阜), 2012年9月25日-28日(招待講演)