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2012 年度 実績報告書

多点時空間相関解析法による細胞内分子複合体研究

研究課題

研究課題/領域番号 21221006
研究機関北海道大学

研究代表者

金城 政孝  北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 教授 (70177971)

研究分担者 北村 朗  北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 助教 (10580152)
三國 新太郎  北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教 (40435954)
研究期間 (年度) 2009-05-11 – 2014-03-31
キーワード1分子計測 / 可視化 / 生物物理 / 細胞・組織 / シグナル伝達 / 時間相関 / 空間相関 / 空間光位相変調
研究概要

蛍光相関分光法(Fluorescence Correlation Spectroscopy,FCS)はダイナミックな分子間相互作用を単一分子レベルで解析する手法でるが、その一方で、励起光源にレーザー光が必要であり、その焦点領域である、特定の1点でしか測定出来ない。このことは生細胞が様々な区画に分かれていて、さらにその区画の中も不均一であるため、細胞生物学的応用の際の問題となっている。その解決のために本年も引き続き多点同時測定FCSの構築と生細胞測定への応用を目指ざしている。
そこでこれまで多点測定のためのまず、多点の焦点領域を作る必要がある。そのために空間光変調素子を利用したホログラフィ技術により複数照射の励起光パターンを作りだすことを可能とした。次に検出側としてマルチ光ファイバーと各端面に光電子増倍管を接続した多点検出装置を用いて,実際に生細胞内の多点におけるタンパク質の拡散運動を検出する装置を作成した。
次に本年は細胞応用測定に重点を置き、細胞質ならび細胞核を区別して7点同時測定を行った。
生細胞内GFPを対象としてガラス面からZ軸方向(上方向)に0.5ミクロンステップの空間分解能があることを証明し、次に細胞核膜を境にして同時7点測定FCS測定が可能であることを実証した。次に機能性タンパク質としてリガンド刺激により、細胞質から核へ移行するグルココルチコイドレセプター(GR)のGFP融合タンパク質を対象とした測定を行い、15秒おきのFCS多点同時測定に成功した。さらに本年は精度を上げるために細胞運動の抑制方法を種々検討し、ノコダゾール処理と、緩衝液を調整することで、長期の観測を可能とした。
安定測定が可能となったので、さらに時間分解を上げることが可能となったので、単一タンパク質分子の動態について、検出と解析を試みている。

現在までの達成度 (区分)
理由

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 8件)

  • [雑誌論文] Virus-like particles with removable cyclodextrins enable glutathione-triggered drug release in cells.2013

    • 著者名/発表者名
      Niikura K.
    • 雑誌名

      Mol Biosyst.

      巻: 9(3) ページ: 501-507

    • DOI

      10.1039/c2mb25420d.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonmuscle myosin II folds into a 10S form via two portions of tail for dynamic subcellular loacalization.2013

    • 著者名/発表者名
      Kiboku T.
    • 雑誌名

      Genes to Cells.

      巻: 18(2) ページ: 90-109

    • DOI

      10.1111/gtc.12021.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] pH Dependence of the Fluorescence Lifetime of FAD in Solution and in Cells.2013

    • 著者名/発表者名
      Islam MS.
    • 雑誌名

      Int J Mol Sce.

      巻: 14(1) ページ: 1952-1963

    • DOI

      10.3390/ijms14011952.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local nucleosome dynamics facilitate chromatin accessibility in living Mammalian cells.2012

    • 著者名/発表者名
      Hihara S.
    • 雑誌名

      Cell Rep.

      巻: 2(6) ページ: 1645-1656

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2012.11.008.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct association of unfolded proteins with mammalian ER stress sensor, IRE1 beta.2012

    • 著者名/発表者名
      Oikawa D.
    • 雑誌名

      PLoS One.

      巻: 7(12) ページ: e51290

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0051290.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atg9 vesicles are an important membrane source during early steps of autophagosome formation.2012

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto H.
    • 雑誌名

      J. Cell Biol.

      巻: 198(2) ページ: 219-233

    • DOI

      10.1083/jcb.201202061.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Small Peptide Sequence is Sufficient for Initiating Kinesin-1 Activation Through Part of TPR Region of KLC1.2012

    • 著者名/発表者名
      Kawano T.
    • 雑誌名

      Traffic.

      巻: 13(6) ページ: 834-848

    • DOI

      10.1111/j.1600-0854.2012.01350.x.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluorescence Imaging of Mitochondria in Living Cells Using a Novel Fluorene Derivative with a Large Two-Photon Absorption Cross-Section.2012

    • 著者名/発表者名
      Tani S.
    • 雑誌名

      Curr Pharm Biotechnol.

      巻: 13(14) ページ: 2649-2654

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Use of Carbohydrate-Conjugated Nanoparticles for an Integrated Approach to Functional Imaging of Glycans and Understanding of Their Molecular Mechanisms.2012

    • 著者名/発表者名
      Nagahori N.
    • 雑誌名

      Curr Pharm Biotechnol.

      巻: 13(14) ページ: 2612-2616

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Current Research on Protein-Protein Interactions Among Auxin-Singnaling Factors in Regulation of Plant Grouwth and Development.2012

    • 著者名/発表者名
      Muto H.
    • 雑誌名

      Curr Pharm Biotechnol.

      巻: 13(14) ページ: 2604-2611

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bovine serum albumin-coated quantum dots as a cytoplasmic viscosity probe in a single living cell2012

    • 著者名/発表者名
      Nakane Y.
    • 雑誌名

      Anal. Methods

      巻: 4 ページ: 1903-1905

    • DOI

      10.1039/C2AY25318F

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 蛍光相互相関分光法を駆使した生細胞内の分子状態解析2012

    • 著者名/発表者名
      佐々木 章
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 84(12) ページ: 1024-1027

    • 査読あり
  • [学会発表] 多点蛍光相関分光法の開発と生細胞測定2012

    • 著者名/発表者名
      金城 政孝
    • 学会等名
      第9回バイオオプティクス研究会
    • 発表場所
      山口大学(山口市)
    • 年月日
      20121207-20121208
    • 招待講演
  • [学会発表] Study of transport dynamics in living cell using fluorescence correlation spectroscopy2012

    • 著者名/発表者名
      Masataka Kinjo
    • 学会等名
      The 25th Annual and International Meeting of the Japanese Association for Animal Cell Technology (JAACT2012)
    • 発表場所
      Nagoya Congress Center(Nagoya)
    • 年月日
      20121128-20121128
    • 招待講演
  • [学会発表] Unraveling nuclear pore transport of glucocorticoid receptor using multipoint fluorescence correlation spectroscopy2012

    • 著者名/発表者名
      Masataka Kinjo
    • 学会等名
      The Second Japan-Korea Workshop on Digital Holography and Information Photonics (DHIP2012)
    • 発表場所
      The University of Tokushima(Tokushima)
    • 年月日
      20121121-20121121
    • 招待講演
  • [学会発表] 多点蛍光相関分光法を用いた核内受容体の機能解明2012

    • 著者名/発表者名
      金城 政孝
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第56回シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      20121120-20121120
    • 招待講演
  • [学会発表] First step for fluorescence correlation spectroscopy and fluorescence cross correlation spectroscopy of living cell2012

    • 著者名/発表者名
      Masataka Kinjo
    • 学会等名
      Fluorescence Microscopy: from Basics to Advanced
    • 発表場所
      Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University(Okinawa)
    • 年月日
      20121113-20121115
    • 招待講演
  • [学会発表] ALS関連TDP43タンパク質のカルボキシル末端断片の凝集体形成と毒性はRNAによって防御されている2012

    • 著者名/発表者名
      北村 朗
    • 学会等名
      第5回タンパク質の異常凝集とその防御・修復機構に関する研究会
    • 発表場所
      京都大学原子炉実験所(大阪府泉南郡)
    • 年月日
      20121101-20121101
    • 招待講演
  • [学会発表] 蛍光相関分光法による生体高分子機能解析2012

    • 著者名/発表者名
      金城 政孝
    • 学会等名
      蛍光相関分光法を用いた解析に関する講習会
    • 発表場所
      富士フィルム足柄サイト(南足柄市)
    • 年月日
      20121023-20121023
    • 招待講演
  • [学会発表] Inside view of molecular dynamics of Glucocorticoid Receptor by using Fluorescence Cross Correlation Spectroscopy in living cell2012

    • 著者名/発表者名
      金城 政孝
    • 学会等名
      第50回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      20120922-20120922
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-24  

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