拡散現象の時空間依存性を測定する蛍光相関分光とその細胞系への応用

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今年度は、まず、異常拡散現象(Anomalous Diffusion)の理論的考察を行い、平均2乗変位と時間のプロットを行いながら、蛍光相関分光(FCS)法におけるデータ解析を理論づけた。さらに、測定にもちいる細胞外マトリックス(ECM)系の構築および蛍光プローブの探索を主として行なった。ECM系は、ヒト軟骨細胞を培養し、いくつかの形態で蛍光相関分光(FCS)の測定にもちいるのに適当な状態の試料を開発することにした。すなわち、軟骨細胞をECMとともにシート上にしたサンプル、それらをゲル状にしたサンプル、またこれらから軟骨細胞だけを除去したサンプルの3通りを用いながら測定した。どの試料においてもコンタミネーションなどの影響を除くのに苦慮し、透明度が十分高く良好なFCS測定を行うことが今のところ出来ていない。細胞試料の取り扱い方法や輸送方法を検討中である。一方、最終的な実験に用いるための蛍光プローブの検討も行った。GFPと一般的な色素を連結したFRAPタイプの色素系をもらいうけ、本研究の目的に適合するかを検討した。このタイプの色素は、ブリーチングしにくくFCS測定向けであることがわかった。また、FCCSによりより精度を上げることも出来ることがわかった。この色素は各種酵素反応の進行をモニタすることが出来るので、細胞に導入することで、顕微鏡視野下において蛍光画像測定により反応の進行を観察する実験を開始した。また、TAMRAを蛍光色素に用いた糖鎖化合物のプローブを合成したもの11種類をもらいうけ、その拡散係数の分子量依存性を測定した。球形近似を仮定した曲線から大きくはずれたが、様々な拡散時間を持つ糖鎖蛍光プローブのラインナップを作ることが出来た。またこのうち4糖糖鎖を用いたプローブではレクチン(WGA)との相互作用解析をおこない解離定数を求めることが出来た。