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疑似宇宙環境における基本的生命現象の可視化

公募研究

研究領域宇宙からひも解く新たな生命制御機構の統合的理解
研究課題/領域番号 16H01653
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

阪上 朝子  国立研究開発法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 研究員 (90462689)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2017年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2016年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワードライブイメージング / 蛍光プローブ / 微小重力 / 宇宙放射線 / 疑似微小重力 / 蛍光イメージング / 細胞周期 / 蛍光タンパク質 / Fucci
研究実績の概要

a. 可変重力環境における基本的生命現象の可視化
・細胞周期プローブ:Fucci、Fucci(CA)、酸化ストレスプローブ、カルシウムプローブ:G-CaMP6sを恒常的に発現する細胞株を作製し、地球環境における細胞の増殖パターンやストレス応答について時空間情報のデータ化を進めた。細胞種によって、また細胞の環境によって応答が異なる事が分かってきた。・複数の細胞現象を同時に可視化することを目的に、プローブの多色化を進めた。DNA損傷部位可視化プローブ(本領域・原田先生より供与)やDsup(本領域・國枝先生より供与)についてはシアン色蛍光(mTurquoise2-53BP1M, Dsup-mTurquoise2)のタイプを準備した。これらを単独で、または上記プローブと同時に恒常的に発現する細胞を作製した。領域会議でこれら蛍光プローブの実用的利用の提案を行い、また宇宙環境実験系の提供および設計を目的とした連携を図った。・疑似微小重力環境下での蛍光イメージングを実現する為の蛍光顕微鏡システム開発について検討を進めた。具体的には、一般的なスマートフォンに搭載されているカメラを用いる方法と、超小型蛍光顕微鏡を独自に組み立てる方法の2つのアプローチより、多色蛍光を取得可能なシステムの開発を進めた。

b. 宇宙放射線被曝擬似実験等による、細胞ダメージの可視化
・領域内より宇宙放射線被曝擬似実験環境の提供を受け、上記と同じFucciや酸化ストレスプローブ発現細胞で細胞動態を可視化することを目標に、まずUV-Cを用いた細胞ダメージの可視化実験を行った。細胞死に向かうきっかけはUV damageを受けた際、その細胞が居た細胞周期と相関があることが確認され、論文発表した。ここで確立した実験系を領域内連携により、鉄線(中村先生)、炭素線およびX線(高橋先生)などの影響を観る実験系へと応用を開始した。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Optical clearing of the pancreas for visualization of mature β-cells and vessels in mice.2018

    • 著者名/発表者名
      Nishimura W, Sakaue-Sawano A, Takahashi S, Miyawaki A, Yasuda K, Noda Y.
    • 雑誌名

      Islets

      巻: Apr 4

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetically Encoded Tools for Optical Dissection of the Mammalian Cell Cycle2017

    • 著者名/発表者名
      Sakaue-Sawano Asako、Yo Masahiro、Komatsu Naoki、Hiratsuka Toru、Kogure Takako、Hoshida Tetsushi、Goshima Naoki、Matsuda Michiyuki、Miyoshi Hiroyuki、Miyawaki Atsushi
    • 雑誌名

      Molecular Cell

      巻: 68 号: 3 ページ: 626-640

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2017.10.001

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 疑似宇宙環境における基本的生命現象の可視化2017

    • 著者名/発表者名
      阪上―沢野 朝子, 宮脇 敦史
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 細胞周期プローブの多様化2017

    • 著者名/発表者名
      3.阪上―沢野 朝子、楊 正博、小松 直貴、小暮 貴子、宮脇 敦史
    • 学会等名
      日本分子生物学会2017年年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] Fucci

    • URL

      http://cfds.brain.riken.jp/Fucci.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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