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超高感度画像処理顕微鏡の試作とその細胞生物学的応用

研究課題

研究課題/領域番号 59840020
研究種目

試験研究

配分区分補助金
研究分野 動物発生・生理学
研究機関東京工業大学

研究代表者

平本 幸男  東京工大, 理学部, 教授 (50011440)

研究分担者 石島 純夫  基礎生物学研究所, 非常勤講師 (70193315)
早川 毅  浜松ホトニクス, K.K., 研究部主任
吉本 康明  基礎生物学研究所, 助手 (30124225)
浜口 幸久  東京工業大学, 理学部, 助教授 (70016161)
研究期間 (年度) 1984 – 1986
研究課題ステータス 完了 (1986年度)
配分額 *注記
31,900千円 (直接経費: 31,900千円)
1986年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1985年度: 6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
1984年度: 21,700千円 (直接経費: 21,700千円)
キーワード細胞内【Ca^(2+)】 / エクオリン / 高感度ビデオ顕微鏡 / 受精 / アメーバ / 粘菌 / シラタマモ / 分裂周期 / 顕微鏡 / 高感度テレビ / 細胞内カルシウム
研究概要

顕微鏡に超高感度テレビシステムを結合し、かつとらえた光点を任意の時間間隔で畜積して画像を作るように画像処理をおこなって、極めて微弱な光度をもった顕微鏡的試料を画像化することができた。
【Ca^(2+)】によって特異的に発光するタンパク質であるエクオリンを細胞の中に注入しておき、その発光を上記の超高感度画像処理顕微鏡によって記録することによって細胞内【Ca^(2+)】濃度の場所的、時間的変化を記録した。第1の実験ではメダカ,ウニ,ヒトデ,アフリカツメガエル,ゴールデンハムスターの卵の受精における細胞内【Ca^(2+)】遊離を記録した。いずれの場合も精子付着点近くから【Ca^(2+)】濃度の増加が始まり、卵表層を通って反対極に波状に伝わる変化が見られた。この【Ca^(2+)】波は表層粒や表層胞の崩壊の波状変化に先行していて、【Ca^(2+)】の増加が隣接部の【Ca^(2+)】濃度の増大をひきおこすものと考えられる。
アメーバ、粘菌変形体、シラタマモ細胞の浸透圧刺激による原形質の流動停止にともなう一時的な細胞内【Ca^(2+)】濃度の増加が見られた。アメーバの場合周期的な【Ca^(2+)】遊離が尾端附近で見られた。
細胞分裂周期にともなう細胞内【Ca^(2+)】濃度の変動をメダカ卵に注入しておいたエクオリンの発光や膜の透過性を増したウニ卵を入れたエクオリン溶液の発光から測定し、細胞内【Ca^(2+)】濃度は分裂周期にともなって変動し、分裂中に【Ca^(2+)】濃度が極小になることがわかった。
【Ca^(2+)】濃度によって螢光強度が変る色素Fura2を使って粘菌変形体における【Ca^(2+)】変化もしらべた。

報告書

(2件)
  • 1986 研究成果報告書概要
  • 1985 実績報告書

研究成果

(23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] 吉本康明,岩松鷹司,平本幸男: 生体の科学. 36. 499-503 (1985)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yoshimoto;T.Iwamatsu;Y.Hiramoto: Biomedical Research. 6. 387-394 (1985)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉本康明,平本幸男: 生体の科学. 37. 394-397 (1986)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yoshimoto;T.Iwamatsu;K.Hirano;Y.Hiramoto: Development,Growth and Differentiation. 28. 583-596 (1986)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 平野憲一,平本幸男: パリティ. 1. 24-32 (1986)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Miyazaki;N.Hashimoto;Y.Yoshimoto;K.Kishimoto;Y.Igusa;Y.Hiramoto: Developmental Biology. 118. 259-267 (1986)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Y.Kubota,Y.Yoshimoto,M.Yoneda,Y.Hiramoto: Developmental Biology. 119. (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukio Hiramoto: "Video-intensified microscopy as a technique for recording Ca release in single cells In "International Review of Cytology"" Academic Press, (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 平本幸男: "生物工学の技術-マイクロマンピュレーション入門" 岩波書店, (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuaki Yoshimoto and Yukio Hiramoto: "Changes in intracellular calcium during cleavage." Seitai no Kagaku. 36. 499-503 (1985)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuaki Yoshimoto, Takasi Iwamatsu.and Yukio Hiramoto: "Cyclic changes in intracellular calcium levels associated with cleavage cycles in echinoderm and medaka eggs." Biomedical Research. 6. 387-394 (1985)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuaki Yoshimoto and Yukio Hiramoto: "Video systems for microscopy." Seitai no Kagaku. 37. 394-397 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuaki Yoshimoto, Takashi Iwamatsu, Kenichi Hirano and Yukio Hiramoto: "The wave pattern of calcium release upon fertilization in medaka and sand dollar eggs." Development, Growth and Differentiation. 28. 583-596 (1986)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenichi Hirano and Yukio Hiramoto: "Super high-sensitivity and super high-resolution light microscoes" Parity. 1. 24-32 (1986)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shun-ichi Miyazaki, Naohiro Hashimoto, Yasuaki Yoshimoto, Tekeo Kishimoto Yukio Igusa and Yukio Firamoto: "Temporal and spatial dynamics of the periodic increase in intracellular free calcium at fertilization of golden hamster eggs" Developmental Biology. 118. 259-267 (1986)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Y. Kubota, Yasuaki Yoshimoto, Mitsuki Yoneda and Yukio Hiramoto: "Free Calcium wave upon activation in Xenopus eggs" Developmental Biology. 119. (1987)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukio Hiramoto: Academic Press. Video-intensified microscopy as a technique for recording <Ca^(2+)> release in single cells. In "International Review of Cytology", (1987)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukio Hiramoto: Iwanami Shoten. Bioengineering Technique - An Introduction to Micromanipulation, (1987)

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    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] CELL STRUCT.FUNCT.10-1. (1985)

    • 関連する報告書
      1985 実績報告書
  • [文献書誌] J.CELL BIOL.100-4. (1985)

    • 関連する報告書
      1985 実績報告書
  • [文献書誌] DEVELOP.GROWTH DIFFER. 27-3. (1985)

    • 関連する報告書
      1985 実績報告書
  • [文献書誌] CELL STRUCT.FUNCT. 10-3. (1985)

    • 関連する報告書
      1985 実績報告書
  • [文献書誌] BIOMED.RESEARCH. 6-6. (1985)

    • 関連する報告書
      1985 実績報告書

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公開日: 1987-03-30   更新日: 2017-03-27  

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