トランスポートソーム小胞輸送における膜融合機構の多光子励起過程を用いた可視化解析

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17081017
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 根本 知己 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (50291084)
• 連携研究者: 兼松 隆 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (10264053) ; 高橋 信之 京都大学, 大学院・農学系研究科, 助教 (50370135)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• キーワード: 生理学 / 高機能レーザー / 生体分子 / 発生・分化 / 生物物理

研究概要

膜輸送体の生理機能は小胞輸送と深く連関しているが、特に開口放出等の重要な生理機能の基盤となる膜融合の機構には不明の点が多く残っている。そこで、近赤外フェムト秒レーザーを励起光源として用い、生体組織中で非線型光学過程の一種である多光子励起過程を用いる蛍光顕微鏡法(2光子顕微鏡)を展開させた。他の顕微鏡法では観察不可能な、インタクトな組織深部の微細構造を可能する方法論を確立し、開口放出等の分子機構及び生理機能や病理について重要な知見を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Rap1 controls lymphocyte adhesion cascade and interstitial migration within lymph nodes in a RAPL-dependent and -independent manner. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yukihiko Ebisuno, Koko Katagiri, Tomoya Katakai, Yoshihiro Ueda, Tomomi Nemoto, Hiroyuki Inada, Junichi Nabekura, Takaharu Okada, Reiji Kannagi, Toshiyuki Tanaka, Masayuki Miyasaka, Nancy Hogg, Tatsuo Kinashi
  • 雑誌名: Blood 115(4) ページ: 804-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] レーザーを用いた開口放出や細胞膜機能・形態の新規的な可視化手法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 根本知己
  • 雑誌名: Vol.35 ページ: 57-62
• [雑誌論文] Pancreas-specific aquaporin 12 null mice showed increased susceptibility to caerulein-induced acute pancreatitis (2009)
  • 著者名/発表者名: Eriko Ohta, Tomohiro Itoh, Tomomi Nemoto, Jiro Kumagai, Shigeru B.H. Ko, Kenichi Ishibashi, Mayuko Ohno, Keiko Uchida, Akihito Ohta, Eisei Sohara, Shinichi Uchida, Sei Sasaki, Tatemitsu Rai
  • 雑誌名: Am. J. Physiol. Cell Physiol. 297(6) ページ: C1368-78
  • 査読あり
• [雑誌論文] An ultramarine fluorescent protein with high photostability and pH insensitivity (2009)
  • 著者名/発表者名: Wataru Tomosugi, Tomoki Matsuda, Tomomi Tani, Ippei Kotera, Kenta Saito, Kazuki Horikagwa, Tomomi Nemoto, Takeharu Nagai
  • 雑誌名: Nature Methods vol.6 ページ: 351-353
  • 査読あり
• [雑誌論文] Living cell functions and morphology revealed by two-photon microscopy in intact neural and secretory organs (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Nemoto
  • 雑誌名: Mol. Cells vol.26 ページ: 113-120
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two cAMP-dependent pathways differentially regulate exocytosis of large dense-core and small vesicles in beta cells (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroyasu Hatakeyama, Noriko Takahashi, Takuya Kishimoto, Tomomi Nemoto, Haruo Kasai
  • 雑誌名: J. Physiol. vol.582 ページ: 1087-98
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vacuolar sequential exocytosis of large dense-core vesicles in adrenal medulla (2006)
  • 著者名/発表者名: Takuya Kishimoto, Ryoichi Kimura, Ting-Ting Liu, Tomomi Nemoto, Noriko Takahashi, Haruo Kasai
  • 雑誌名: EMBO J. vol.25 ページ: 673-82
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-photon microscopic analysis of acetylcholine-induced mucus secretion in guinea pig nasal glands (2005)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Oshima, Tatsuya Kojima, Kenji Dejima, Yasuo Hisa, Haruo Kasai, Tomomi Nemoto
  • 雑誌名: Cell Calcium vol.37 ページ: 349-357
  • 査読あり
• [学会発表] Enhancement of lateral resolution of confocal and two-photon laser scanning microscopy by using higher-order radially polarized laser beams (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Hibi, Y Kozawa, A. Sato, H. Yokoyama, S. Sato, T. Nemoto
  • 学会等名: Focus on Microscopy 2010
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 20100328-20100331
• [学会発表] 多光子顕微鏡を用いた生きた個体内部での細胞機能・活性のin vivo可視化解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 根本知己
  • 学会等名: 第83回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 大阪国際会議場
  • 年月日: 20100316-20100318
• [学会発表] Neural and secretory activities revealed by two-photon microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Nemoto
  • 学会等名: The 6th Asian Biophysical Association (ABA) Symposium, Hong Kong University of Science and Technology
  • 発表場所: Hong-Kong, China
  • 年月日: 20090111-20090114
• [学会発表] インビボイメージングにおける2光子顕微鏡。非線形光学顕微鏡の特徴と可能性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 根本知己
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜市
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] 2光子顕微鏡による生体計測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 根本知己
  • 学会等名: 第7回医用分光学研究会、東邦大学医療センター大橋病院
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2009-11-07
• [学会発表] 多光子顕微鏡による深部組織のin vivo(生きたまま)イメージングの技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 根本知己
  • 学会等名: レーザー学会東京支部秋セミナー
  • 発表場所: 慶応義塾大学理工学部、横浜市
  • 年月日: 2009-10-30
• [学会発表] 2光子顕微鏡による神経・分泌機能の可視化技術の展開 (2008)
  • 著者名/発表者名: 根本知己
  • 学会等名: 第85回生理学会大会
  • 発表場所: 京王プラザホテル、東京
  • 年月日: 20080325-20080327
• [学会発表] In vivo functional imaging for secretion and neural activities by two-photon microscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Nemoto
  • 学会等名: The 9th International Congress of Cell Biology and KSMBM
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2008-10-11
• [学会発表] Two-photon microscopy for in vivo analysis of neural and secretory activities (2007)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Nemoto
  • 学会等名: Third Annual Conference of the American Academy of Nanomedicine (AANM)
  • 発表場所: San Diego, United States
  • 年月日: 20070907-20070909
• [学会発表] Two-photon functional imaging of neurons and secretory gland cells (2006)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Nemoto
  • 学会等名: EABS & BSJ 2006
  • 発表場所: Okinawa, Japan
  • 年月日: 20061113-20061116
• [図書] Nanomedicine Science and Engineering (ed. M.J. Schulz), Ch. 20:Two Photon Microscopy for in vivo Analysis of Neural and Secretory Activities (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Nemoto
  • 出版者: Artech House, Inc.(印刷中)
• [図書] ナノメディシン-ナノテクの医療応用(宇理須恒雄(編)):2光子顕微鏡を用いた生体組織細胞機能の非侵襲的な可視化解析法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 根本知己
  • 総ページ数: 25-38
  • 出版者: (株)オーム社
• [図書] 分子イメージング最前線-蛍光プローブが拓くライフサイエンスの未来(化学同人編集部編), 第4章:2光子顕微鏡によるin vivo可視化技術 (2007)
  • 著者名/発表者名: 根本知己
  • 総ページ数: 77-82
  • 出版者: (株)化学同人
• [備考]
  • URL: http://www.es.hokudai.ac.jp/labo/mcb/
• [産業財産権] 生体内特定代謝物の迅速測定法と装置 (2009)
  • 発明者名: 岸本拓哉, 大西通博, 根本知己, 鍋倉淳一
  • 権利者名: ソニー株式会社、自然科学研究機構
  • 産業財産権番号: 2009286695(特許番号)
  • 出願年月日: 2009-12-17