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2015 年度 実績報告書

生きている細胞の内部構造とその変化をその場観察するハイブリッド顕微鏡の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25390134
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

加道 雅孝  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 量子ビーム応用研究センター, 研究主幹 (30360431)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードレーザープラズマ軟X線顕微鏡 / 蛍光顕微鏡 / ハイブリッド顕微鏡 / 生きている細胞の観察 / アポトーシス / ミトコンドリア
研究実績の概要

生きている細胞を蛍光顕微鏡と軟X線顕微鏡で同時に観察可能なハイブリッド顕微鏡の製作を行うとともに、新型試料ホルダーと組み合わせ、ハイブリッド顕微鏡として完成させた。これまでに実績のあるマウスの精巣ライディッヒ細胞を用いてハイブリッド顕微鏡による蛍光顕微鏡と軟X線顕微鏡による同時観察を実施することによりその性能試験を実施した。さらに、ハイブリッド顕微鏡の生命科学研究への活用の一例として、アポトーシスを起こした細胞核の構造変化を観察した。プログラムされた細胞死であるアポトーシスは生命体の生存にとって非常に重要な生命現象の一つであり、これまでの蛍光顕微鏡を用いた研究で、アポトーシスを起こした細胞核は、DNAが細胞核周辺に集まるリング形状、DNAの断片化に伴うネックレス形状、DNA凝縮、核崩壊という過程をたどることがわかってきているが、その詳細な構造変化は解明されてこなかった。開発したハイブリッド顕微鏡を活用し、蛍光顕微鏡と軟X線顕微鏡による同時観察を行うことによるこれまで明らかにされてこなかったアポトーシスによる細胞核の詳細な構造変化を観察することによりハイブリッド顕微鏡の有用性を実証した。また、開発したハイブリッド顕微鏡により生きている精巣ライディッヒ細胞を観察することにより、細胞核周辺に網の目状に分布するミトコンドリアの観察に成功するとともに、単一のミトコンドリアの構造の観察にも成功した。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Correlative Imaging of Live Biological Cells with a Soft X-ray Microscope and a Fluorescence Microscope2016

    • 著者名/発表者名
      M. Kado, M. Kishimoto, S. Tamotsu, K. Yasuda, M. Aoyama, S. Tone and K. Shinohara
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc.

      巻: 1696 ページ: 020019-1-4

    • DOI

      10.1063/1.4937513

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] レーザープラズマ軟X線顕微鏡による生きている細胞の内部構 造の観察2016

    • 著者名/発表者名
      加道雅孝
    • 学会等名
      「プラズマ科学における分光計測の高度化と原子分子過程研究の新展開」 「原子分子データ応用フォーラムセミナー」合同研究会
    • 発表場所
      核融合科学研究所(岐阜県土岐市)
    • 年月日
      2016-01-28
    • 招待講演
  • [学会発表] レーザープラズマ軟X線顕微鏡を用いた相関顕微法による細胞内小器官の観察2016

    • 著者名/発表者名
      加道雅孝,岸本牧,保智己 ,安田恵子,青山雅人,刀祢重信,篠原邦夫
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第36回年次大会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-01-10
    • 招待講演
  • [学会発表] 高輝度レーザープラズマ軟X線源を用いたアポトーシス誘発細胞核の軟X線顕微鏡観察2015

    • 著者名/発表者名
      加道雅孝、岸本牧、刀祢重信、保智己、安田恵子、青山雅人、篠原邦夫
    • 学会等名
      第38 回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-04
  • [学会発表] Correlative microscopy with a laser-plasma soft X-ray microscope and a fluorescent microscope for biological imaging of live hydrated cells2015

    • 著者名/発表者名
      Kado M., Kishimoto M., Tamotsu S., Yasuda K., Aoyama M., Tone S., Shinohara K.
    • 学会等名
      Microscopy Conference 2015
    • 発表場所
      ゲッチンゲン(ドイツ)
    • 年月日
      2015-09-06 – 2015-09-11
    • 国際学会
  • [学会発表] Live cell imaging with a soft X-ray microscope using a laser-plasma soft X-ray source2015

    • 著者名/発表者名
      Masataka Kado, Maki Kishimoto, Masahiko Ishino, Satoshi Tamotsu, Keiko Yasuda, Masato Aoyama, Shigenobu Tone and Kunio Shinohara
    • 学会等名
      1st Workshop on Applications of Laser Plasma X-ray and EUV Sources in Technology and Science (ALPS 2015)
    • 発表場所
      ワルシャワ(ポーランド)
    • 年月日
      2015-07-06 – 2015-07-09
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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