2007 Fiscal Year Annual Research Report
光合成膜タンパク質間相互作用と膜形態変化を時空間で追跡する3次元超解像顕微分光法
| Project Area | Molecular Science for Supra Functional Systems ? Development of Advanced Methods for Exploring Elementary Process |
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| Project/Area Number |
19056012
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
熊崎 茂一 Kyoto University, 理学研究科, 准教授 (40293401)
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| Keywords | 光合成 / 顕微蛍光 / 蛍光スペクトル / シアノバクテリア / 葉緑体 / 共焦点顕微鏡 / 緑藻 / チラコイド膜 |
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| Research Abstract |
まず、現有するラインスキャン蛍光スペクトル顕微鏡の改良および光合成膜研究への応用を行った。新たに励起光の偏光を回転させて、蛍光強度が励起光の偏光に依存する様子を調べた。この実験は植物葉緑体で特に精密に行った。その結果、明確なチラコイド膜の配向性を示唆する結果を得た。チラコイド膜およびそこに埋め込まれた色素タンパク質の配向性があるのは当然であるが、光化学系IIなどのクロロフィルの遷移双極子モーメントがかなり揃っていることを示している。この現象の意味することについて、今後、結晶構造を基に、2光子励起確率がどの程度偏光依存性を示し、それがどの程度のチラコイド膜の配向性を意味するのか調べる必要がある。また緑藻、シアノバクテリアについても通常の光独立栄養培養(明培養)の場合と糖を与えた従属栄養培養(暗培養)の場合で顕微蛍光スペクトルがどのように異なるのかを精密に調べた。蛍光強度、蛍光スペクトル、細胞内チラコイド膜分布の全てが異なっていることが示された。今後は、明から暗、暗から明の環境条件変化を追跡することを可能としたいが、そのための予備データとして十分な情報が収集できた。次世代の蛍光スペクトル顕微鏡として2つの対向する対物レンズを用いた照明方式による奥行解像力の向上を図っている。そのために必要なステージ類を購入し、顕微鏡の中核部分の組立を終えた。市販のXY透過型手動ステージでは独自設計顕微鏡に組み入れにくいため、独自設計の透過型ステージを設計し、顕微鏡に組み入れることが出来た。
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