| 研究課題/領域番号 |
19K06590
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
佐々木 章 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ付 (30580162)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 画像相関分光法 / 定量イメージング |
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| 研究実績の概要 |
当該年度の目標は、時間オーダーの異なる現象を統合した解析に向け、レーザー共走査型共焦点顕微鏡（LSM）のタイムラプス測定画像（生データ）を取得し、分子拡散由来のシグナル（蛍光強度揺らぎ）とオルガネラ等の構造体のシグナルを分離する。Image cross-correlation spectroscopy (ICCS)、ラスター画像相互相関分光法（ccRICS）等を用いて 通常のイメージングにおける蛍光強度分布の情報に加えて、共局在度、構造体の移動方向、核酸分子の分解度、DNA認識タンパク質との相互作用、分子数、複合体形成をそれぞれ解明し、さらに各相関解析から得られたマップを新たなイメージング画像とみなし、それらの画像間の画像相互相関を計算することで、これらの情報を統合することである。
その達成のために、時空間相関イメージングの基礎となる画像相関法の基盤技術の調査と検討を行った。そのうち、ラスター画像相関分光法、画像のポイントデータを用いた蛍光相関分光法、Image correlation spectroscopyについて個別の解析方法を確立した。さらに本計測への超解像顕微鏡技術の応用可能性を探るため、基礎的検討を行った。当該年度は解析手法の開発のため、水溶液中での蛍光色素ならびに蛍光標識タンパク質、蛍光標識核酸をターゲットに実験を行った。解析手法について、ベースとなるプログラムの構築が進んでおり、今後は複数の画像／相関マップの相関性解析のための解析プログラムを付与し、統合する予定である。同時に、生きた細胞内での実計測にむけた検討も進める。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
時空間相関イメージングの基礎となる画像相関法の基盤技術の調査と検討を行った。そのうち、ラスター画像相関分光法、画像のポイントデータを用いた蛍光相関分光法、Image correlation spectroscopyについて個別の解析方法を確立した。さらに本計測への超解像顕微鏡技術の応用可能性を探るため、基礎的検討を行った。当該年度は解析手法の開発のため、水溶液中での蛍光色素ならびに蛍光標識タンパク質、蛍光標識核酸をターゲットに実験を行った。また、次世代シーケンサーでの発現解析に用いるための細胞培養条件等の検討も進めた。当該年度に種々の解析手法の統合までを行う予定であったが、それぞれの要素技術の開発までに止まっており、今後統合とその原理証明を加速することが必要である。また、細胞内での計測を行うための顕微鏡が不安定になり修理等を行なったことも遅れの原因と考えられるためファシリティの整備もこれから進めるべき課題である。
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| 今後の研究の推進方策 |
解析手法の統合と原理証明を加速し、細胞内での解析に供せる段階に到達させるため、所属機関内での連携を強化する。さらに、生きた細胞を安定的に測定可能な測定装置の整備も早急に進める。同時に、次世代シーケンサーによる解析の土台となる基礎検討も並行して進める。また、時空間相関イメージングの実計測に供するための試料作製が重要となるため、そのための情報収集と最新動向の把握、実験サンプルの準備に集中的に取り組む。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当該年度はまずプログラム設計と調査を中心に行ったため、試薬等の費用を使用しなかった。また、当該年度に導入する予定であった機器は、研究の進捗と実験系のカスタマイズ状況に合わせた形で効率的に導入することを目的に、次年度に先送ることにした。次年度は後ろ倒した分の機器、試薬を当初の計画に沿いつつ必要に応じて使用する予定である。
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