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2020 年度 実績報告書

生細胞標本での超解像イメージングを可能にする蛍光プローブ技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K22247
研究機関東京大学

研究代表者

廣瀬 謙造  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (00292730)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
キーワード超解像顕微鏡 / 蛍光プローブ
研究実績の概要

前年度までに開発に成功している高速の蛍光明滅が可能なDeQODE タグとQODEプローブの組み合わせを用いて、生細胞でDeQODEシステムを用いた超解像イメージングの実用性を評価する実証研究を実施した。まず、COS7細胞での小胞体の超解像イメージングを試みた。遺伝子導入によって、生きたCOS7細胞内の小胞体に小胞体局在シグナル配列を付加したDeQODEタグを発現させた。この細胞にQODEプローブを負荷することによって、高精細な蛍光明滅を惹起できることが確認できた。QODEプローブの蛍光明滅の蛍光像を1分子蛍光イメージングによって連続的に取得し、3万枚の高精細な輝点画像から蛍光輝点像を基にした超解像イメージを再構成し、20秒の時間分解能で小胞体の超解像イメージングができることを示した。続いて、培養海馬神経細胞のシナプスに局在するHomer-1の超解像イメージングを試みた。Homer1に結合するナノボディーにDeQODEタグを付加してアデノ随伴ウイルスによって培養海馬神経細胞に結合させ、この細胞にQODEプローブを負荷することによって生じる蛍光輝点からHomer1の超解像イメージを連続的に取得することができた。本研究で確立したDeQODEシステムを用いた超解像顕微鏡法は、DeQODEタグを付加した分子を生きた細胞内に発現させることによって多くの機能性分子の超解像イメージングに幅広く適用することが可能であり、多様な生命科学・基礎医学研究への今後の応用が進むことが期待できる。

備考

東京大学大学院医学系研究科機能生物学専攻細胞分子薬理学分野
http://www.pharmacol.m.u-tokyo.ac.jp/

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Real-time in vivo imaging of extracellular ATP in the brain with a hybrid-type fluorescent sensor2020

    • 著者名/発表者名
      Kitajima Nami、Takikawa Kenji、Sekiya Hiroshi、Satoh Kaname、Asanuma Daisuke、Sakamoto Hirokazu、Takahashi Shodai、Hanaoka Kenjiro、Urano Yasuteru、Namiki Shigeyuki、Iino Masamitsu、Hirose Kenzo
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 9 ページ: e57544

    • DOI

      10.7554/eLife.57544

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Single-Molecule Localization by Voxel-Wise Regression Using Convolutional Neural Network.2020

    • 著者名/発表者名
      Aritake T, Hino H, Namiki S, Asanuma D, Hirose K, Murata N
    • 雑誌名

      Results in Optics

      巻: 1 ページ: 100019

    • DOI

      10.1016/j.rio.2020.100019

    • 査読あり
  • [学会発表] 再生可能な蛍光ラベリングを導入した長時間一分子トラッキング技術の開発2021

    • 著者名/発表者名
      小林新九郎、並木繁行、浅沼大祐、廣瀬謙造
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会
  • [学会発表] 脳虚血における細胞外ATP動態の生体内蛍光イメージング2021

    • 著者名/発表者名
      北島奈美、瀧川健司、関谷敬、浅沼大祐、坂本寛和、並木繁行、飯野正光、廣瀬謙造
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会
  • [学会発表] 消光団を利用したケミカルタグ技術の開発とライブセル超解像イメージングへの応用2021

    • 著者名/発表者名
      浅沼大祐、並木繁行、廣瀬謙造
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会

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公開日: 2021-12-27  

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