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2022 年度 実績報告書

細胞核形成における分子機構についての研究

研究課題

研究課題/領域番号 21H01876
配分区分補助金
研究機関東京工業大学

研究代表者

藤芳 暁  東京工業大学, 理学院, 助教 (70371705)

研究分担者 工藤 史貴  東京工業大学, 理学院, 准教授 (00361783)
志見 剛  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 特任准教授 (60817568)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワードラミン / 細胞核 / ナノレベルイメージング
研究実績の概要

近年、クライオ電子線トモグラフィーによる単粒子解析の急速な発展により、精製たんぱく質の原子モデルを得ることが可能になってきた。しかし、細胞の機 能を理解するには、細胞外(in vitro)の情報だけでは不十分である。細胞内部では、多種多様なたんぱく質が混在し、相互作 用することで分子ネットワークをつ くって機能を発現しているからである。つまり、細胞の機能を理解するには、細胞内部(in vivo)で「生体分子複合体がどこに局在し、どのような分子との相互作 用があるか」を分子レベルでの観察が必要である。 生体分子は、分子間相互作用という近距離で働く力を利用して、大きさ数十ミクロンの細胞を形成している。しかし、細胞をナノメートルからミクロンまで継 ぎ目なく観察できる顕微鏡が存在しないため、その詳細は良く分かっていない。そこで、研究代表者らは、このような観察できる「超流動ヘリウム蛍光顕微鏡」 の開発をおこなってきた。昨年、この顕微鏡を用いて、ナノレベルの1分子イメージングに成功した。本研究では、超流動ヘリウム蛍光顕微鏡で細胞核を観察する ことで、体細胞分裂期に起こる形態変化の様子を分子レベルで観察し、細胞核形成の分子機構について研究することを目的とする。
本年度はクライオ蛍光顕微観察のための色素の新規合成を引き続き行い、これを成功させた。この色素を、核膜孔タンパク質をノックインしたU2OS細胞をモデル系として、染色条件を構築した。さらに、膜構造を正しく知るために、クライオ光電子相関観察にも取り組んでおり、来年度も継続しておこないたい。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究は計画通り進んでおり、さらに計画になかった新しいアイディアも出てきている。また、分担者との共同研究も順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

研究は計画通り進んでおり、申請書通りに研究を進めていく予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Superfluid helium nanoscope insert with millimeter working range2022

    • 著者名/発表者名
      Kamiya Naoki、Kuramoto Kazuki、Takishima Kento、Yumoto Tatsuya、Oda Haruka、Shimi Takeshi、Kimura Hiroshi、Matsushita Michio、Fujiyoshi Satoru
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 93 ページ: 103703~103703

    • DOI

      10.1063/5.0107395

  • [学会発表] 細胞内の1分子を三次元でナノレベル分解能で観察できるクライオ三次元ナノスコピーの開発2022

    • 著者名/発表者名
      成瀬寛太, 松田剛, 溝内雄太, 志見剛, 木村宏, 中田栄司, 森井孝, 松下道雄, 藤芳暁
    • 学会等名
      日本生物物理学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体試料の3次元イメージングのための可変浸レンズを用いた光シート蛍光顕微鏡の開発2022

    • 著者名/発表者名
      湯本達也, 志見剛, 木村宏, 松下道雄, 藤芳暁
    • 学会等名
      分子生物学会
  • [学会発表] 細胞内1分子ナノスコピーのための近赤外蛍光標識技術の開発2022

    • 著者名/発表者名
      藏本和輝, 武藤慶, 宮崎龍也, 山口潤一郎, 成瀬寛太, 神谷直輝,荒巻秀和, 松下道雄, 小田春佳, 志見剛, 木村宏, 藤芳暁
    • 学会等名
      日本生物物理学会年会
  • [学会発表] ナノレベルの精度を持つ光電子相関顕微鏡の要素開発:無冷媒クライオスタットを用いたサンプルホルダーのサブミリケルビン安定化2022

    • 著者名/発表者名
      賴田拓真, 松下道雄, 藤芳暁
    • 学会等名
      日本生物物理学会年会
  • [学会発表] ナノレベルの クライオ1分子イメージング2022

    • 著者名/発表者名
      藤芳 暁
    • 学会等名
      第15回エピジェネティクス研究会年会 エピジェネティクス研究における技術開発
    • 招待講演
  • [学会発表] 蛍光顕微鏡によって クロマチン構造を可視化できるか2022

    • 著者名/発表者名
      藤芳 暁
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第78回学術講演会
    • 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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