超解像１分子イメージング解析法の開発による細胞分子動態制御のナノ定量

• 研究課題/領域番号: 25291032
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 徳永 万喜洋 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (00192659)
• 連携研究者: 十川 久美子 東京工業大学, 生命理工学研究科, 准教授 (20291073)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円); 2015年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2013年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
• キーワード: １分子イメージング / バイオイメージング / 細胞機能と構造 / 超解像顕微鏡 / 生体分子計測 / 生細胞分子動態 / 生物物理 / 細胞情報・動態

研究成果の概要

光学顕微鏡における生細胞蛍光１分子超解像顕微鏡法を超解像法へと発展させ、生細胞分子動態を定量し、分子機構を解明することを目的として、次の３項目を行った。１．超解像１分子顕微鏡システムの改良。照明光の均質化、結像系の最適化、画像の位置ずれ抑制を中心に、高解像度化を行った。２．超解像多色同期１分子イメージング解析法の改良。超解像分子動態・相互作用解析における多色同期画像を用いた高精度解析において、多色間画像の位置ずれ補正を中心に改良した。３．生細胞シグナル伝達の超解像１分子イメージング・定量解析。上記技術を用い、シグナル伝達や転写・細胞核構造に関わる分子の動態解析を推進した。

研究成果

• [雑誌論文] Nuclear actin activates human transcription factor genes including the OCT4 gene. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki S, Yamamoto K, Tokunaga M, Sakata-Sogawa K, Harata M.
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem. 巻: 79(2) 号: 2 ページ: 242-246
  • DOI: 10.1080/09168451.2014.972332
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Regulation of RNA polymerase II activation by histone acetylation in single living cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Stasevich TJ, Hayashi-Takanaka Y, Sato Y, Maehara K, Ohkawa Y, Sakata-Sogawa K, Tokunaga M, Nagase T, Nozaki N, McNally JG, Kimura H
  • 雑誌名: Nature 巻: 516 号: 7530 ページ: 272-275
  • DOI: 10.1038/nature13714
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Facile Preparation of Glass-supported Lipid Bilayers for Analyzing Molecular Dynamics (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuma Ito, Kumiko Sakata-Sogawa, Makio Tokunaga
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 30 号: 12 ページ: 1103-1106
  • DOI: 10.2116/analsci.30.1103
  • NAID: 130004704345
  • ISSN: 0910-6340, 1348-2246
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Characterization of nuclear pore complex components in fission yeast Schizosaccharomyces pombe (2014)
  • 著者名/発表者名: Asakawa H, Yang HJ, Yamamoto T G, Ohtsuki C, Chikashige Y, Sakata-Sogawa K, Tokunaga M, Iwamoto M, Hiraoka Y, Haraguchi T.
  • 雑誌名: Nucleus 巻: 5(印刷中) 号: 2 ページ: 1-14
  • DOI: 10.4161/nucl.28487
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 細胞核内アクチンフィラメントのゲノム機能への関与 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山崎 祥他, 山本 浩二、十川 久美子, 徳永 万喜洋, 原田 昌彦
  • 学会等名: 第33回染色体ワークショップ・第14回核ダイナミクス研究会
  • 発表場所: 一の坊(宮城県松島町)
  • 年月日: 2016-01-12
• [学会発表] 細胞分化における核内アクチンの機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山本 浩志, 山崎 祥他, 十川 久美子, 徳永 万喜洋, 原田 昌彦
  • 学会等名: 第33回染色体ワークショップ・第14回核ダイナミクス研究会
  • 発表場所: 一の坊(宮城県松島町)
  • 年月日: 2016-01-12
• [学会発表] Dynamics of actin-related protein 4 in living cell nucleus for dynamic chromatin regulation (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 由馬, 木村 宏, 原田 昌彦, 十川 久美子, 徳永 万喜洋
  • 学会等名: 第53回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス（金沢市）
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] Identification of PDLIM2 interacting protein using yeast two-hybrid system and quantitative imaging analysis (2015)
  • 著者名/発表者名: Chanyoung Shin, 伊藤 由馬, 十川 久美子, 田中 貴志, 徳永 万喜洋
  • 学会等名: 第53回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス（金沢市）
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] Intranuclear dynamics of INO80 chromatin remodeling complex by fluorescent recovery after photobleaching (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 由馬, 磯垣 翼, 木村 宏, 原田 昌彦, 十川 久美子, 徳永 万喜洋
  • 学会等名: 第53回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス（金沢市）
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] Entropic effects of hydrogen bonds to the double-stranded DNA structure revealed by single-molecule mechanical unzipping (2015)
  • 著者名/発表者名: 深川 暁宏, 廣島 通夫, 徳永 万喜洋
  • 学会等名: 第53回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス（金沢市）
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] Quantitative analysis of dynamics of negative elongation factor NELF and DSIF by single molecule imaging (2015)
  • 著者名/発表者名: 池田 大地, 伊藤 由馬, 徳永 万喜洋, 十川 久美子
  • 学会等名: 第53回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス（金沢市）
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] CLIP-170 phosphorylation mediates repositioning of microtubule-organizing center during T cell activation (2015)
  • 著者名/発表者名: Wei Ming Lim, 伊藤 由馬, 徳永 万喜洋, 十川 久美子
  • 学会等名: 第53回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス（金沢市）
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] Quantitative imaging analysis of anti-inflammatory protein PDLIM2 activation upon LPS stimulation (2015)
  • 著者名/発表者名: 市川 翔太, 伊藤 由馬, 田中 貴志, 徳永 万喜洋, 十川 久美子
  • 学会等名: 第53回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス（金沢市）
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] Integrated Imaging Approach to the Study of Chromatin Dynamics (2015)
  • 著者名/発表者名: Ito Y, Harata M, Kimura K, Sakata-Sogawa K, Tokunaga M
  • 学会等名: International Symposium on Chromatin Structure, Dynamics, and Function
  • 発表場所: Awaji Yumebutai Internationl Conference Center, Awaji, Hyogo, Japan
  • 年月日: 2015-08-23
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Dynamics of INO80 Chromatin Remodeling Complex by Live-cell Molecular Imaging (2015)
  • 著者名/発表者名: Ito Y, Harata M, Kimura K, Sakata-Sogawa K, Tokunaga M
  • 学会等名: International Symposium on Chromatin Structure, Dynamics, and Function
  • 発表場所: Awaji Yumebutai Internationl Conference Center, Awaji, Hyogo, Japan
  • 年月日: 2015-08-23
  • 国際学会
• [学会発表] 生体分子機能の１分子計測とイメージング定量解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 徳永 万喜洋
  • 学会等名: 第12回原子･分子･光科学(AMO)討論会
  • 発表場所: 東京大学理学部化学本館（東京都文京区）
  • 年月日: 2015-06-20
  • 招待講演
• [学会発表] 核内アクチンフィラメントの転写制御への関与とその分子機構の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山崎 祥他, 山本 浩二、十川 久美子, 徳永 万喜洋, 原田 昌彦
  • 学会等名: 第32回染色体ワークショップ・第13回核ダイナミクス研究会
  • 発表場所: 安芸グランドホテル(広島県)
  • 年月日: 2014-12-15 – 2014-12-17
• [学会発表] Roles of nuclear filamentous-actin in transcriptional regulation (2014)
  • 著者名/発表者名: Shota Yamazaki, Koji Yamamoto, Kumiko Sakata-Sogawa, Makio Tokunaga, Masahiko Harata
  • 学会等名: 2014 ASCB/IFCB Meeting (The American Society for Cell Biology / International Federation for Cell Biology)
  • 発表場所: Pennsylvania Convention Center, Philadelphia, USA
  • 年月日: 2014-12-06 – 2014-12-10
• [学会発表] Microtubules Instability and Dynamics Mediated by CLIP-170 in T Cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Wei Ming Lim,伊藤 由馬, 十川 久美子, 徳永 万喜洋
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川）
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] Live cell single-molecule imaging of T cell receptor and microcluster with planar lipid bilayers (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 由馬, 十川 久美子, 徳永 万喜洋
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川）
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] Analysis of the function of nuclear actin in cell differentiation (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本 浩志, 山崎 祥他, 十川 久美子, 徳永 万喜洋, 原田 昌彦
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館・グランドプリンスホテル京都(京都）
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] Functional regulation of the dynamics of actin in the nucleus (2014)
  • 著者名/発表者名: 山崎 祥他, 十川 久美子, 徳永 万喜洋, 原田 昌彦
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館・グランドプリンスホテル京都(京都）
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [学会発表] T cell receptor on the surface of living cells changes in the dynamics inside microclusters revealed by single-molecule imaging analysis (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 由馬, 十川 久美子, 徳永 万喜洋
  • 学会等名: 第52回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(北海道）
  • 年月日: 2014-09-27
• [学会発表] Studies of dynamic chromatin structure and function to understand fundamentals of life (organizer introduction) (2014)
  • 著者名/発表者名: 徳永万喜洋, 原口徳子
  • 学会等名: 第52回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(北海道）
  • 年月日: 2014-09-26
• [学会発表] Studies of dynamic chromatin structure and function to understand fundamentals of life (2014)
  • 著者名/発表者名: 十川 久美子, 伊藤 由馬, 深川 暁宏, 原田 昌彦, 木村 宏, 徳永 万喜洋
  • 学会等名: 第52回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(北海道）
  • 年月日: 2014-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] The elucidation of the molecular mechanism of PDLIM2 activation (2014)
  • 著者名/発表者名: 鳥山 悟, 伊藤 由馬, 田中 貴志, 徳永 万喜洋, 十川 久美子
  • 学会等名: 第52回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(北海道）
  • 年月日: 2014-09-26
• [学会発表] A series of GECO mutants suitable for calcium imaging in a wide range of calcium concentration (2014)
  • 著者名/発表者名: 大木 杜生, 伊藤 由馬, 徳永 万喜洋, 十川 久美子
  • 学会等名: 第52回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(北海道）
  • 年月日: 2014-09-26
• [学会発表] Formation of microclusters of receptor molecules improves signal/noise ratio in cellular signal transduction (2014)
  • 著者名/発表者名: 深川 暁宏, 十川 久美子, 徳永 万喜洋
  • 学会等名: 第52回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(北海道）
  • 年月日: 2014-09-25
• [学会発表] Single molecule imaging and quantitative analysis of dynamics of negative elongation factor NELF (2014)
  • 著者名/発表者名: 池田 大地, 伊藤 由馬, 徳永 万喜洋, 十川 久美子
  • 学会等名: 第52回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(北海道）
  • 年月日: 2014-09-25
• [学会発表] １分子研究が明かす動的でエントロピー的な分子間・分子内相互作用
  • 著者名/発表者名: 徳永万喜洋、深川暁弘、十川久美子
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第69回学術講演会・シンポジウム“超解像顕微鏡技術と生物応用
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク（大阪府）
  • 招待講演
• [学会発表] １分子イメージング ─TIRF法とHILO法を中心として─
  • 著者名/発表者名: 徳永万喜洋
  • 学会等名: 第21回細胞生物学ワークショップ
  • 発表場所: 情報通信研究機構・未来ICT研究所（兵庫県）
  • 招待講演
• [学会発表] 分子１個を光で観る生命のダイナミックな姿
  • 著者名/発表者名: 徳永万喜洋
  • 学会等名: 一般公開シンポジウム「DNAをあやつる生物のしくみ」
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター（大阪府）
• [学会発表] Why do cells use signaling cascades with a variety of the number of steps?
  • 著者名/発表者名: 深川暁弘、梶田真司、十川久美子、徳永万喜洋
  • 学会等名: 第51回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府）
• [学会発表] Single molecule analysis of signaling membrane proteins in T cell microcluster by multicolor live cell imaging
  • 著者名/発表者名: 伊藤由馬、十川久美子、徳永万喜洋
  • 学会等名: 第51回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府）
• [学会発表] FRET-based analysis of interactions between elongin B and elongin C
  • 著者名/発表者名: 大山浩史、伊藤由馬、十川久美子、徳永万喜洋
  • 学会等名: 第51回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府）
• [学会発表] Quantitative analysis of molecular dynamics of Arp4beta upon transcriptional activation by single-molecule fluorescence imaging and FRAP
  • 著者名/発表者名: 稲葉直道、伊藤由馬、原田昌彦、木村宏、徳永万喜洋、十川久美子
  • 学会等名: 第51回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府）
• [学会発表] Quantification of calcium concentration in cells by imaging analysis using GEM-GECO
  • 著者名/発表者名: 大木杜生、伊藤由馬、十川久美子、徳永万喜洋
  • 学会等名: 第51回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府）
• [学会発表] The elucidation of the mechanism of PDLIM2 localization regulation
  • 著者名/発表者名: 鳥山悟、伊藤由馬、徳永万喜洋、十川久美子
  • 学会等名: 第51回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府）
• [学会発表] Microtubules Organizing Center (MTOC) Dynamics and Migration Upon T Cell Activation
  • 著者名/発表者名: Wei Ming Lim、伊藤由馬、十川久美子、徳永万喜洋
  • 学会等名: 第51回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府）
• [学会発表] Responses of a stochastic signaling cascade to input signals with extrinsic noise
  • 著者名/発表者名: 千葉晃生、深川暁弘、十川久美子、徳永万喜洋
  • 学会等名: 第51回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府）
• [学会発表] Action mechanism of neuronal membrane lipid raft
  • 著者名/発表者名: 松島悠、戸田収、伊藤由馬、十川久美子、Thanai Paxton、朴明宣、大野敏、米澤貴之、横川隆志、西川一八、鄭雄一、徳永万喜洋、林宣宏
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸国際展示場（兵庫県）
• [学会発表] Quantitative imaging analysis of molecular dynamics of actin-related protein in the nucleus
  • 著者名/発表者名: Yuma Ito, Naomichi Inaba, Masahiko Harata, Hiroshi Kimura, Makio Tokunaga, Kumiko Sakata-Sogawa
  • 学会等名: 58th Annual Meeting of Biophysical Society (USA)
  • 発表場所: Moscone Center, San Francisco (USA)
• [学会発表] Molecular imaging analysis of regulatory mechanism of inflammatory response
  • 著者名/発表者名: Yuma Ito, Jun Takimoto, Takashi Tanaka, Tsuneyasu Kaisho, Kumiko Sakata-Sogawa, Makio Tokunaga
  • 学会等名: 58th Annual Meeting of Biophysical Society (USA)
  • 発表場所: Moscone Center, San Francisco (USA)
• [図書] １分子生物学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 原田慶恵、石渡信一、宝谷紘一、船津高志、城口克之、吉田賢右、上村想太郎、井出徹、佐甲靖志、上田昌宏、十川久美子、樋口秀男、多田隈尚史、渡邉朋信、徳永万喜洋、石島秋彦、安藤敏夫、岡田康志、他
  • 総ページ数: 304
  • 出版者: 化学同人
• [備考] 東京工業大学 生命理工学研究科 生命情報専攻 徳永・十川研究室
  • URL: http://www.toku.bio.titech.ac.jp/
• [備考] 東京工業大学 生命理工学研究科 生命情報専攻 徳永・十川研究室
  • URL: http://www.toku.bio.titech.ac.jp/