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分割蛍光タンパク質再構成法を用いた生理機能イメージングの実践応用研究

公募研究

研究領域細胞機能と分子活性の多次元蛍光生体イメージング
研究課題/領域番号 25113704
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 生物系
研究機関東京大学

研究代表者

小澤 岳昌  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40302806)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
20,020千円 (直接経費: 15,400千円、間接経費: 4,620千円)
2014年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
2013年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
キーワードイメージング
研究実績の概要

研究課題1では,平成25年度に作製したトランスジェニックゼブラフィッシュを用いて,アポトーシス細胞のイメージングを行った.実体蛍光顕微鏡下でゼブラフィッシュを観察したところ,コントロールに対してUV照射したゼブラフィッシュからは,多くの緑色の輝点が観察された.この輝点が死細胞であることを確認するために, TUNEL法によりアポトーシス細胞の存在を確認した.TUNEL法により染色された細胞とプローブの緑色蛍光の局在が良い一致を示したことから,緑色蛍光輝点が確かに死細胞をしめしていることが解った.ゼブラフィッシュ生体の局所をUV刺激すると,生きたゼブラフィッシュで死細胞を確認できることを実証した.
研究課題2では,Bak凝集体を超解像で可視化検出するために,紫外線を照射してから細胞を固定し全反射蛍光顕微鏡で観察を行った.細胞内のミトコンドリア上で多くのBak凝集体を示す点状蛍光が観察された. 得られた画像の空間分解能を点状蛍光の半値全幅(FWHM)で評価したところ, 通常のイメージング法では330 nmであったのに対し, 本分析法では79 nmであった. 次に本分析法で得られた超解像画像を用いてBak凝集体のサイズ評価を行ったところ, 直径が100-1000 nm, 凝集体あたりのBak分子数が50-1700と広い分布を示した. この結果から, ミトコンドリア上で形成されるBak凝集体の7割以上が光学限界以下の直径であり, それらのうちの多くが100 nm程度と非常に小さいサイズであることが明らかとなった. さらに, アポトーシスを引き起こすBak凝集体に含まれるBak分子数はこれまで70-250程度と考えられてきたが, 実際にはより多くのBak分子が凝集体を形成していることが明らかとなった.その分子密度はBak分子数にかかわらず一定であることを実証した.

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 18件)

  • [雑誌論文] Simultaneous time-lamination imaging of protein association using a split fluorescent timer protein2015

    • 著者名/発表者名
      A. Takamura, M. Hattori, H. Yoshimura and T. Ozawa
    • 雑誌名

      Anal. Chem.

      巻: 87 号: 6 ページ: 3366-3372

    • DOI

      10.1021/ac504583t

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Methods of split-reporter reconstitution for the analysis of biomolecules.2014

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshimura and T. Ozawa
    • 雑誌名

      Chem. Record

      巻: 14 号: 3 ページ: 492-501

    • DOI

      10.1002/tcr.201402001

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Folding coupled with assembly in split green fluorescent proteins studied by structure-based molecular simulations.2013

    • 著者名/発表者名
      M. Ito, T. Ozawa and S. Takada
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem.

      巻: 117 号: 42 ページ: 13212-13218

    • DOI

      10.1021/jp4032817

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Imaging and analysis of biomolecules in living cells2015

    • 著者名/発表者名
      T. Ozawa,
    • 学会等名
      PITTCON 2015
    • 発表場所
      New Orleans (USA)
    • 年月日
      2015-03-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Luminescent sensors for single cell analysis2015

    • 著者名/発表者名
      T. Ozawa
    • 学会等名
      Symposium on Multi-dimensional Fluorescence Live Imaging of Cellular Functions and Molecular Activities
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2015-01-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Luminescent sensors for single cell analysis2014

    • 著者名/発表者名
      T. Ozawa,
    • 学会等名
      Biomedical Molecular Imaging 2014
    • 発表場所
      Taipei (Taiwan)
    • 年月日
      2014-11-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Luminescent sensors and optical switches for single cell analyses2014

    • 著者名/発表者名
      T. Ozawa
    • 学会等名
      Swiss-Japan Chemical Biology Symposium 2014
    • 発表場所
      Bern (Swiss)
    • 年月日
      2014-10-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Visualising and Manipulating Cell Stimulation2014

    • 著者名/発表者名
      T. Ozawa
    • 学会等名
      8th Pituitary Meeting
    • 発表場所
      Edinburgh (UK)
    • 年月日
      2014-09-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Imaging and Analysis of GPCRs using Protein Complementation Analysis2014

    • 著者名/発表者名
      T. Ozawa,
    • 学会等名
      7th Summer School Medicinal Chemistry in Regensburg
    • 発表場所
      Regensburg (Germany)
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タンパク質再構成法を利用する生理機能イメージング2014

    • 著者名/発表者名
      小澤岳昌
    • 学会等名
      顕微鏡学会第70回記念学術講演会
    • 発表場所
      千葉,幕張メッセ
    • 年月日
      2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 13.Imaging of Dynamic Molecules and Signaling in Living Cells2014

    • 著者名/発表者名
      T. Ozawa
    • 学会等名
      Asian International Symposium of CSJ
    • 発表場所
      Nagoya (Aichi)
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タンパク質再構成法を利用する生理機能イメージング2014

    • 著者名/発表者名
      小澤岳昌
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第70回記念学術講演会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Protein Aggregation in Mitochondrial Apoptosis Revealed by Photoactivated Localization Microscopy2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ozawa
    • 学会等名
      SuperImaging
    • 発表場所
      Hamamatsu (Shizuoka)
    • 年月日
      2013-12-02
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 17.Fluorescence and Bioluminescence Imaging of Biological Functions Using Split-Reporter Reconstitution Analysis2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ozawa,
    • 学会等名
      The 9th International Forum on Post-Genome Technologies (9’IFPT)
    • 発表場所
      Shenzhen (China)
    • 年月日
      2013-11-09
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生理機能を探る蛍光イメージングと新たな光分析法2013

    • 著者名/発表者名
      小澤岳昌
    • 学会等名
      次世代マイクロ化学チップコンソーシアム第26回研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-10-22
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Luminescence Imaging of Biological functions Using Split-Reporter Reconstitution Analyses2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ozawa, H. Yoshimura, M. Hattori
    • 学会等名
      The second international conference on the frontier research in organic synthesis and materials
    • 発表場所
      Taiwan (China)
    • 年月日
      2013-09-22
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ルシフェラーゼ発光を利用した生理機能in vivoイメージング2013

    • 著者名/発表者名
      小澤岳昌
    • 学会等名
      In vivoイメージングフォーラム2013
    • 発表場所
      東京工業大学蔵前工業会館(神奈川)
    • 年月日
      2013-09-06
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Imaging and Control of Biological Functions Using Protein-Fragment Reconstitution analysis2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ozawa
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference 2013
    • 発表場所
      Chiba (Japan)
    • 年月日
      2013-09-05
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Imaging and Control of Biological Functions Using Protein-Fragment Reconstitution analysis2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ozawa,
    • 学会等名
      IEEE EMBC 2013 WorkShop
    • 発表場所
      Osaka (Japan)
    • 年月日
      2013-07-03
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Optical Control and Imaging of Biological Function in Live Cells2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ozawa,
    • 学会等名
      Systems Biology of Cellular Signaling
    • 発表場所
      Tokyo (Japan)
    • 年月日
      2013-07-01
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Imaging and Control of Biological Functions Using Split-Reporter Reconstitution Analysis,2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ozawa,
    • 学会等名
      10th Anniversary of Hwasun Optical Imaging Workshop & Symposium
    • 発表場所
      Gwanju (Korea)
    • 年月日
      2013-05-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2018-03-28  

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