計画研究
細胞核内外の物流や構造を、時空間の関数として「その場」計測するために、1分子イメージング観察と定量を、染色体の局所領域に一過的に作られる特殊な構造と変化を明らかにするために最適化した仕様の顕微鏡を昨年度構築し、今年度さらに改良した。まず光学系の収差の極小化を行い、細胞内部特に核内の1分子画像が理論点像に近づくよう、結像系全般を見直し、使用レンズとその配置を最適化した。染色体は、非常に多くの蛋白質と複合体を形成し、高度に高次な構造体として機能している。しかも、その構造は、転写・複製・修復・組換えなどの生命現象において一定不変でなくダイナミックに変化し、機能に応じ、特定の時期に特定の局所領域に限局して段階的に起こる。この複雑な現象を「その場」計測するため、個々の時空間場で直接観察計測できるという1分子イメージング定量技術の特性を生かすべく、生きた細胞で生体分子1個を観る新しい顕微鏡法として、細胞の厚みより薄い局所的照明であるHILO照明法を用いている。従来の楽射照明法よりも最高で8倍のシグナルノイズ比の高画質を達成している。この性能を活かしつつ、遺伝情報「場」計測のための、450-750nmの任意の2～3色の蛍光を同時に1分子観察できる顕微鏡システムを、さらに改良した。同時観察時の高画質をさらに改善するため、蛍光波長選択性能を高めることにより、同時観察時の蛍光シグナルをより強く、同時励起光の他波長への漏れを押さえ、背景光をより弱くした。細胞内部での高S/N比の画像を生かし、細胞内部における分子数・濃度・相互作用時間・解離定数・拡散係数・物理的動態特性といったパラメータを、多種分子・時間・空間の関数として求める研究を進めた。転写因子、RNA PolymeraseII、関連分子をGFP, RFP標識した細胞を作成し、遺伝情報場の「その場」計測を展開した。
すべて 2010 2009
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BIOPHYSICS 5
ページ: 25-35
PLoS One 4
ページ: e6599
蛋白質核酸酵素 54
ページ: 772-778
生物物理 49
ページ: 318-321
