1分子イメージングによる細胞内輸送の動態解析

使用单分子成像对细胞内运输进行动态分析

• 批准号: 18050039
• 负责人: 十川 久美子
• 金额: $ 3.84万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18050039/
• 关键词: 1分子イメージング; 薄層斜光照明法; 蛍光観察; 核膜輸送; 定量解析; 3次元イメージング; マルチカラー3次元イメージング; 転写因子; 免疫細胞活性化

蛍光1分子顕微鏡システムは、蛍光励起用のレーザー光の入射位置をPC制御でシフトすることにより、照明方法を全反射照明法(TIR)から薄層斜光照明法(HILO)そして落射照明法(Epi)へと変化させることができる。薄層斜光照明法は、細胞の厚みよりも薄い6〜10ミクロンの幅で、細胞内部だけを薄層状に照明することにより、背景光を抑えると同時に、シグナル画像強度を増すことで、シグナル/ノイズ比の高いクリアな1分子蛍光画像を得られる特徴がある。蛍光ビーズを用いた計測により、通常用いられる落射照明法に比べ、約7倍のシグナル/ノイズ比が得られることが分かった。細胞表面での1分子観察に用いられる全反射照明法を補うことが可能である。顕微鏡のステージPC制御によるフォーカスコントロールとあわせてPC制御することにより、細胞表面と細胞内部の任意の深さを瞬時に切り換えることができ、それぞれの場所での最適な観察と同時に、3次元イメージングが可能になる。このシステムを用いて核膜輸送タンパク質importin βと蛍光タンパク質GFPの融合タンパク質の3次元イメージングを行った。数十分子程度のGFP-importin βが結合した核膜孔の3次元画像を得ることができた。さらにGFP-importin βの1分子イメージング解析により、GFP-importin βの核膜孔滞在時間、結合定数などの定量解析を行った。

蛍 light 1 molecular 顕 micromirror シ ス テ ム は, 蛍 optical excitation star の レ ー ザ ー の incidence position を PC system royal で シ フ ト す る こ と に よ り, illumination method を total reflection (TIR) illumination method か ら thin layer inclined light illumination method (HILO) そ し て fall shot lighting method (Epi) へ と variations change さ せ る こ と が で き る. Thin layer inclined は light illumination method, cell の thick み よ り も thin い 6 ~ 10 ミ ク ロ ン の で, intracellular だ け を thin bedded に lighting す る こ と に よ り, background light を え suppression る と に, at the same time シ グ ナ ル portrait strength を raised す こ と で, シ グ ナ ル / ノ イ ズ higher than の い ク リ ア な 1 molecules are 蛍 light portraits を ら れ る, 徴 が あ る. 蛍 light ビ ー ズ を with い た measuring に よ り, usually use い ら れ る fall shot lighting に than べ, about seven times の シ グ ナ ル / ノ イ ズ が than ら れ る こ と が points か っ た. The で <s:1> 1 molecule of 観 observation に on the cell surface can be supplemented by を られる total reflection illumination method を う う とが とが possibly である. 顕 micromirror の ス テ ー ジ PC system royal に よ る フ ォ ー カ ス コ ン ト ロ ー ル と あ わ せ て PC system royal す る こ と に よ り inside cells, cell surface と の arbitrary の deep さ を instantaneous に り cutting in え る こ と が で き, そ れ ぞ れ の places で の optimum な 観 examine と に at the same time, 3 dimensional イ メ ー ジ ン グ が may に な る. こ の シ ス テ ム を with い て nuclear membrane transport タ ン パ ク qualitative importin beta と 蛍 light タ ン パ ク qualitative GFP fusion の タ ン パ ク qualitative の three yuan イ メ ー ジ ン グ を line っ た. At the scale of tens of molecules, <s:1> GFP-importin βが combined with the three-dimensional image of the <s:1> た nuclear membrane pore <e:1> を results in る <s:1> とがで とがで た た た た た た た. さ ら に GFP - importin beta の 1 molecular イ メ ー ジ ン グ parsing に よ り, GFP - importin beta の nuclear pore lag in time, combined with destiny な ど の quantitative analytical line を っ た.

项目成果

免疫分子動態の可視化システム

免疫分子动力学可视化系统

• 发表时间: 2007
• 期刊: 日本臨牀 65・2
• 作者: Nakazato M;Ueno H;Tokunaga M;椎名伸之;徳永万喜洋;徳永万喜洋;十川久美子
• 通讯作者: 十川久美子

顕微鏡装置(国際特許)

显微镜装置（国际专利）

• 发表时间: 2004

Highly inclined thin illumination enables clear single-molecule imaging in cells

• DOI: 10.1038/nmeth1171
• 发表时间: 2008-02-01
• 期刊: NATURE METHODS
• 影响因子: 48
• 作者: Tokunaga, Makio;Imamoto, Naoko;Sakata-Sogawa, Kumiko
• 通讯作者: Sakata-Sogawa, Kumiko

巻頭言「必ず出来る」

前言：“这绝对是可能的。”

• 发表时间: 2006
• 期刊: 生物物理 46・5
• 作者: Masaki;Komatsu;加藤君子ら;Tokunaga M.;十川久美子;徳永万喜洋;Yamasaki S.;徳永万喜洋;Miletic AV.;Yamasaki S.;椎名伸之;徳永万喜洋
• 通讯作者: 徳永万喜洋

細胞1分子イメージングと定量解析〜シグナル伝達の可視化

细胞单分子成像和定量分析~信号转导的可视化

• 发表时间: 2007
• 期刊: バイオテクノロジージャーナル 7
• 作者: Masashi Sonoyama;Takashi Kikukawa;Yasunori Yokoyama;Makoto Demura;Naoki Kamo;Shigeki Mitaku;篠崎昇平;徳永 万喜洋
• 通讯作者: 徳永 万喜洋