| 研究課題/領域番号 |
23K17933
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分34:無機・錯体化学、分析化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
加納 英明 九州大学, 理学研究院, 教授 (70334240)
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| 研究分担者 |
林 良樹 九州大学, 理学研究院, 講師 (30508817)
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| 研究期間 (年度) |
2023-06-30 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2024年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 第二高調波 / SHG / 始原生殖細胞 / PGC / 第二高調波発生 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生殖細胞の形成には極顆粒が必須であり、その上にヘリカル・ポリソーム（HP）が形成されることが知られているが、HPの動態・機能は不明である。本研究では、細胞内の「らせん構造」を生きたままラベルフリーで検出できる第二高調波発生（SHG）を用いてHPを直接可視化する。本研究で開発する新規光学技術と、ショウジョウバエを用いた詳細な分子遺伝学的解析とを組み合わせることにより、これまで不明であったHPの動態を世界に先駆けて明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
生殖細胞の形成には極顆粒が必須であり、その上にヘリカル・ポリソーム（HP）が形成されることが知られているが、HPの動態・機能は不明である。本研究では、細胞内の「らせん構造」を生きたままラベルフリーで検出できる第二高調波発生（SHG）を用いてHPの直接可視化を試みる。本研究で開発する新規光学技術と、ショウジョウバエを用いた詳細な分子遺伝学的解析を組み合わせることにより、これまで不明であったHPの動態を世界に先駆けて明らかにする。
初年度は、新規に導入した波長1550 nmのフェムト秒レーザー光源を用いることで、SHGに加えて第三高調波発生（THG）を同時検出できるイメージング装置の構築を行った。本装置を用いることで、面内300ミクロン四方の測定が可能である。テストサンプルとしてコラーゲンに富む生体組織を測定し、良好な信号対雑音比で画像取得ができた。また、始原生殖細胞について非線形ラマン（coherent anti-Stokes Raman scattering: CARS）分光顕微鏡を用いた研究も行い、発達段階によって異なるコントラストでラマン画像が得られることがわかった。特に、始原生殖細胞の遊走時は細胞内で脂肪滴の蓄積が一時的に抑制されることを示唆する結果が得られた。今後は、SHG/THGに加え、同様にラベルフリーなモダリティである非線形ラマン散乱も用いることで、生殖細胞のHPをはじめ新規SHG発生源を網羅的に探索する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
生細胞や生体組織のイメージングにおいて、生体透過性の高い波長で発振するレーザー光源は利用価値が高い。本年度は、新規に導入した波長1550 nmのフェムト秒レーザー光源を用いることで、SHG/THG同時イメージング装置の構築を行った。本装置を用いることで、面内300ミクロン視野の測定が可能である。テストサンプルとしてコラーゲンに富む生体組織を測定し、良好な信号対雑音比で画像の取得ができた。また、始原生殖細胞について非線形ラマン顕微鏡を用いた研究も行い、発達段階によって異なるラマン画像が得られることもわかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
初年度の研究で、発達段階の始原生殖細胞は特徴的な代謝物分布を示すことがわかった。特に、遊走時は脂肪滴の蓄積が一時的に抑制されることを示唆する結果が得られた。今後は、SHG/THGに加え、同様にラベルフリーなモダリティである非線形ラマン散乱も用いることで、始原生殖細胞の極顆粒近傍はじめ新規SHG発生源を網羅的に探索する。
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