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2010 年度 実績報告書

新規的な蛍光タンパク質とレーザー光技術を用いた神経伝達・開口放出機能の可視化解析

研究課題

研究課題/領域番号 22300131
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)

キーワード2光子顕微鏡強 / 分泌 / 破骨細胞 / SNAREタンパク質
研究概要

本研究課題では神経回路機能の動作原理を解明するための方法論の構築と、それによる新たな「光・脳科学」を切り開くことを目指した。本年度は、そのために、培ってきた開口放出現象の光学的な解析法を発展させ、神経、分泌細胞の開口放出機構の解明を進めると共に、新たに神経活動と神経分泌のin vivo光イメージング法の構築を行った。特に、現有の多光子顕微鏡に、新たに非線形レーザー光学、新規蛍光タンパク質、光活性化を導入し、開口放出関連分子の定量的な機能アッセイの開発を試みた。神経分泌・開口放出機構の関連分子の同時可視化のための蛍光タグ化の方法論を確立することで、生体脳中において、開口放出を引き起こす分子機械として有力な候補分子(SNARE分子群)の動態、複合体形成などを多重可視化する方法論の確立を目指した。まず、1波長励起同時4波長蛍光計測系の高精度化及び、蛍光タンパク質シリウス,酸性小胞蛍光指示薬や水溶性蛍光色素等の使用による、SNARE複合体を構成するSNARE分子の動態と融合細孔の開口とを同時に可視化・定量するための観察システム系の確立を実施した。特に、モデル細胞としてRAW細胞から破骨細胞への分化誘導のための条件を検討した。その結果、適切な巻日数を開けての経時的なRANK処理が重要であることが新たに判った。また、RAW細胞にたいしてシリウスで蛍光タグ化したv-SNAREタンパク質VAMPの発現プラスミドの導入を試みたところ、酸性小胞特異的な発現に成功した。

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (23件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 細胞生物学における超解像イメージング技術の展開2011

    • 著者名/発表者名
      根本知己
    • 雑誌名

      パリティ

      巻: 印刷中

    • 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

      膜

      巻: Vol. 35 ページ: 57-62

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rapl 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
      Tomomi Nemoto
    • 雑誌名

      Blood

      巻: 115(4) ページ: 804-814

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potential of "in vivo" Two-photon microscopy in visualization of 3D structure and functional information in living body2010

    • 著者名/発表者名
      Tomomi Nemoto
    • 雑誌名

      J.Pharmacolog. Sci.

      巻: 112 ページ: 45

  • [雑誌論文] 超短光パルスレーザーによる細胞、生体分子の動態の可視化解析2010

    • 著者名/発表者名
      根本知己
    • 雑誌名

      レーザー医学会誌

      巻: 30 ページ: 435-440

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 「光の回折限界を超える細胞機能イメージングの試み」研究会報告「生物物理若手の会第49回夏の学校」2010

    • 著者名/発表者名
      根本知己
    • 雑誌名

      物性研究

      巻: 94 No2 ページ: 230-268

  • [学会発表] 光学顕微鏡と光技術の基礎と展開-イントロダクション2011

    • 著者名/発表者名
      根本知己、野中茂紀
    • 学会等名
      第88回日本生理学会大会 第116回日本解剖学会総会・全国学術集会合同大会シンポジウム「形態と機能をつなぐイメージング技術」
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市) 招待講演
    • 年月日
      20110328-20110330
  • [学会発表] Development in laser scanning microscopy using two-photon excitation process and vector beam2011

    • 著者名/発表者名
      Tomomi Nemoto
    • 学会等名
      International Symposium on Photonic Bioimaging 2011
    • 発表場所
      Hilton Niseko Village, Niseko, Japan 招待講演
    • 年月日
      2011-02-08
  • [学会発表] ポスター「新規レーザー光源を用いた細胞生理機能の可視化技術」2011

    • 著者名/発表者名
      根本知己、川上良介、日比輝正、洞内響、武田和樹
    • 学会等名
      電子科学研究所研究交流会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2011-01-07
  • [学会発表] Enhancement of lateral resolution of confocal and two-photon laser scanning microscopy by using higher-order radially polarized laser beams2010

    • 著者名/発表者名
      T.Hibi, Y.Kozawa, A.Sato, H.Yokoyama, S.Sato, T.Nemoto
    • 学会等名
      第16回武田科学振興財団生命科学シンポジウム
    • 発表場所
      シェラトン都ホテル(東京都) 招待講演
    • 年月日
      20101201-20101203
  • [学会発表] 多光子顕微鏡による生体in vivoイメージング技術の基礎と可能性2010

    • 著者名/発表者名
      根本知己
    • 学会等名
      第2回BioOptoカンファレンス
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市) 招待講演
    • 年月日
      20100929-20100931
  • [学会発表] 2光子顕微鏡を用いた光・細胞生物学について2010

    • 著者名/発表者名
      根本知己
    • 学会等名
      広島大学歯学部平成22年度特別講義
    • 発表場所
      広島大学歯学部(広島市) 招待講演
    • 年月日
      2010-12-17
  • [学会発表] 新しい光技術を用いた2光子顕微鏡の原理と展開2010

    • 著者名/発表者名
      根本知己
    • 学会等名
      第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(神戸市) 招待講演
    • 年月日
      2010-12-08
  • [学会発表] in vivo多光子顕微鏡による細胞生理機能の可視化と今後の展開2010

    • 著者名/発表者名
      根本知己
    • 学会等名
      駒込病院総合カンファレンス
    • 発表場所
      東京都立駒込病院(東京都) 招待講演
    • 年月日
      2010-12-03
  • [学会発表] in vivo two-photon microscopy and super-resolution imaging utilized by vector beam2010

    • 著者名/発表者名
      Tomomi Nemoto
    • 学会等名
      4th International Sympojium of Nanomedicine
    • 発表場所
      Okazaki Conference Center Okazaki, Japan 招待講演
    • 年月日
      2010-11-30
  • [学会発表] 多光子顕微鏡による生体機能の可視化解析技術2010

    • 著者名/発表者名
      根本知己、日比輝正、川上良介
    • 学会等名
      日本光学会(応用物理学会)光設計研究グループ第45回研究会「生体イメージングの新しい展開」
    • 発表場所
      板橋区立グリーンホール(東京都) 招待講演
    • 年月日
      2010-11-26
  • [学会発表] 2光子顕微鏡法の原理と応用2010

    • 著者名/発表者名
      根本知己
    • 学会等名
      第16回細胞生物学ワークショップ
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市) 招待講演
    • 年月日
      2010-11-22
  • [学会発表] 2光子顕微鏡を用いた脳機能解析の新たな展開2010

    • 著者名/発表者名
      根本知己
    • 学会等名
      第31回日本レーザー医学会総会
    • 発表場所
      ウインクあいち(名古屋市) 招待講演
    • 年月日
      2010-11-14
  • [学会発表] 二光子励起顕微鏡(超短光パルスレーザー)を用いた生体深部観察例と超解像イメージングの技術展望2010

    • 著者名/発表者名
      根本知己
    • 学会等名
      第三回炎症・再生セミナー、アスビオファーマ(株)
    • 発表場所
      アスビオファーマ株式会社(神戸市) 招待講演
    • 年月日
      2010-11-05
  • [学会発表] 新規レーザー光を用いた生体in vivoイメージング法・超解像イメージング法の開発2010

    • 著者名/発表者名
      根本知己、日比輝正、川上良介
    • 学会等名
      平成22年度生理学研究所研究会「電子顕微鏡機能イメージングの医学・生物学への応用 -電顕・光顕による統合イメージング」
    • 発表場所
      岡崎カンファレンスセンター(岡崎市) 招待講演
    • 年月日
      2010-10-05
  • [学会発表] 生体高分子複合体や細胞の機能解明を目指す非線形光学イメージング2010

    • 著者名/発表者名
      根本知己, 日比輝正
    • 学会等名
      第59回高分子討論会(高分子学会)
    • 発表場所
      サッポロピリカコタン(札幌市) 招待講演
    • 年月日
      2010-09-18
  • [学会発表] 最先端の生物用光学顕微鏡の原理と応用2010

    • 著者名/発表者名
      根本知己
    • 学会等名
      Neuro2010連携レクチャー:In vivo細胞機能計測・操作技術
    • 発表場所
      生理学研究所(岡崎市) 招待講演
    • 年月日
      2010-08-30
  • [学会発表] Potential of "in vivo" two-photon microscopy for physiological and pathological research2010

    • 著者名/発表者名
      Tomomi Nemoto
    • 学会等名
      RIES-CIS international symposium
    • 発表場所
      Hokkaido University Sapporo, Japan 招待講演
    • 年月日
      2010-07-23
  • [学会発表] 新規レーザー顕微鏡によるバイオイメージング法の開発2010

    • 著者名/発表者名
      根本知己、日比輝正、川上良介
    • 学会等名
      5研究所アライアンス「医療材料・デバイス領域」グループキックオフミーティング
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2010-07-16
  • [学会発表] 非線形光学を用いて、生きたままで神経細胞機能を可視化する2010

    • 著者名/発表者名
      根本知己
    • 学会等名
      第30回「生命をはかる」研究会
    • 発表場所
      株式会社東洋テクニカ(東京都) 招待講演
    • 年月日
      2010-06-21
  • [学会発表] Fundamentals and application of "in vivo" two-photon microscopy for investieation of nerve and secretory activities2010

    • 著者名/発表者名
      Tomomi Nemoto
    • 学会等名
      Nikon multi-photon seminar
    • 発表場所
      南方医科大学、広州市、中華人民共和国 招待講演
    • 年月日
      2010-06-02
  • [学会発表] 近赤外超短光パルスレーザーによる細胞や生体分子のイメージング法の展開2010

    • 著者名/発表者名
      根本知己、日比輝正
    • 学会等名
      第5回日本分子イメージング学会学術集会
    • 発表場所
      ピアザ淡海(大津市) 招待講演
    • 年月日
      2010-05-22
  • [学会発表] 多光子顕微鏡による開口放出現象の可視化解析2010

    • 著者名/発表者名
      根本知己
    • 学会等名
      第87回日本生理学会シンポジウム"Exocrine protein secretion and signal transductio"
    • 発表場所
      いわて県民情報交流センター(盛岡市) 招待講演
    • 年月日
      2010-05-20
  • [学会発表] 超短光パルスレーザーを用いた小胞膜動態、開口放出の可視化2010

    • 著者名/発表者名
      根本知己
    • 学会等名
      日本膜学会第32年会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所 臨海副都心センター(東京都) 招待講演
    • 年月日
      2010-05-14
  • [備考]

    • URL

      http://www.es.hokudai.ac.jp/labo/mcb/index.html

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公開日: 2012-07-19  

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