2013 Fiscal Year Research-status Report
蛍光タンパク質の光褪色を抑制した２光子励起法の探索
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24560052
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
須田 亮 東京理科大学, 理工学部, 教授 (80250108)
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| Keywords | 非線形光学 / バイオイメージング / 分光 |
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| Research Abstract |
適応制御法により、光褪色を軽減した蛍光発光に最適な二光子励起法を探索した。適応制御法とは、空間光変調器によって励起光に与える振幅・位相変調を試行錯誤的に変化させて、目的とする事象が最大となるような振幅・位相変調関数を求めていく方法である。
今回、緑色蛍光タンパク質に対して、光褪色を起こさずに二光子励起蛍光が最大となるような振幅・位相変調関数を求めたところ、スペクトル位相に依存せず、スペクトル振幅のみに依存して光褪色が軽減した。これは、蛍光タンパク質の第一励起状態から一光子吸収により第二励起状態に遷移し、そこを経由して褪色に至ることを示唆する結果である。また、前年度にフーリエ変換非線形分光法で計測した光褪色スペクトルのピークを回避するように振幅制御が行われており、分光計測を裏付ける結果が得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
高解像度のLCOS型空間光変調器の導入により、適応制御による光褪色抑制に対するスペクトル位相、あるいはスペクトル振幅の最適化が可能となったが、両者を同時に最適化することが困難であった。新たなアルゴリズムの開発が必要であり、実施中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度までに確立した方法により、さまざまな蛍光タンパク質に対して、光褪色を起こさずに２光子励起蛍光が最大となるような振幅・位相変調関数を求めていく。
また、本研究課題のまとめとして、光褪色を起こさずに蛍光発光を効果的に引き起こすための２光子励起法を示し、２光子蛍光イメージングに適用する際の指針を策定する。すなわち、個々の蛍光タンパク質に関する光褪色スペクトルや適応制御で得られた位相変調関数を、顕微鏡下のイメージングに応用するためのデータベースに取りまとめる。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
国内学会出張（京田辺、北九州）の支出が予定より少なく済んだために生じたものである。
物品購入費、ならびに国際会議出張（CLEO 2014、Ultrafast Phenomena 2014）旅費の一部として使用する予定である。
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[Presentation] Measurement of the photobleaching spectrum based on the excited-state absorption of fluorescent proteins with Fourier-transform nonlinear spectroscopy2013
Author(s)
H. Takahashi, K. Toda, K. Mochizuki, K. Isobe, F. Kannari, H. Kawano, H. Mizuno, A. Miyawaki, K. Midorikawa, and Akira Suda
Organizer
ALPS 2013
Place of Presentation
Yokohama, Japan
Year and Date
20130423-20130425
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