2019 年度研究成果報告書

細胞丸ごと高速超解像イメージング

研究課題

PDF

研究課題/領域番号	17K19343
研究種目	挑戦的研究(萌芽)
配分区分	基金
研究分野	分子生物学およびその関連分野
研究機関	東京大学
研究代表者	樋口秀男東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (90165093)
研究期間 (年度)	2017-06-30 – 2020-03-31
キーワード	超解像度 / 金コロイド / ナノメートル精度 / ミオシン / 細胞
研究成果の概要	通常の顕微鏡で撮影した画像に対して超解像度を得る方法の開発を行った。骨格筋ミオシンフィラメントに顕微鏡の分解能以内に位置するミオシン２～３分子に金ナノ粒子（40nm）を結合し、高速カメラで金ナノ粒子をイメージングを行った。分解能以内にある複数の金粒子の位置を解析するために、Multi-Emitters Localization 法を用いて、各ミオシン分子の変位に分離することに成功し、アクチンと相互作用時の各分子の動態を0.1msの高時間分解能で計測することがきた。各分子はアクチンとの相互作用時において、10nm程度変位することが明らかとなった。また分子間の動きが同調している様子も観察された。
自由記述の分野	生物物理学
研究成果の学術的意義や社会的意義	従来の光の分解能を超える超解像顕微鏡が何種類も販売されている。しかし、従来の超解像法の共通した問題点は、画像取得速度が遅いことである。本研究では、この問題点を克服するために高速で超解像を得る顕微鏡の解析法を開発した。この方法によって通常の顕微鏡で細胞の画像を撮影した後に、超解像イメージング画像に変化できる。したがって、通常の顕微鏡の時間分解能で超解像を得ることができる。生物分野全般だけでなく、顕微鏡（や望遠鏡）を使う多くの分野が本研究課題の成果を利用することができるため、応用分野も広がっていくと期待される。