多点時空間相関解析法による細胞内分子複合体研究

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蛍光相関分光法（Fluorescence Correlation Spectroscopy，FCS）はダイナミックな分子間相互作用を単一分子レベルで解析する手法でるが、その一方で、励起光源にレーザー光が必要であり、その焦点領域である、特定の１点でしか測定出来ない。このことは生細胞が様々な区画に分かれていて、さらにその区画の中も不均一であるため、細胞生物学的応用の際の問題となっている。その解決のために本年も引き続き多点同時測定FCSの構築と生細胞測定への応用を目指ざしている。そこでこれまで多点測定のためのまず、多点の焦点領域を作る必要がある。そのために空間光変調素子を利用したホログラフィ技術により複数照射の励起光パターンを作りだすことを可能とした。次に検出側としてマルチ光ファイバーと各端面に光電子増倍管を接続した多点検出装置を用いて，実際に生細胞内の多点におけるタンパク質の拡散運動を検出する装置を作成した。次に本年は細胞応用測定に重点を置き、細胞質ならび細胞核を区別して7点同時測定を行った。生細胞内GFPを対象としてガラス面からZ軸方向（上方向）に0.5ミクロンステップの空間分解能があることを証明し、次に細胞核膜を境にして同時7点測定FCS測定が可能であることを実証した。次に機能性タンパク質としてリガンド刺激により、細胞質から核へ移行するグルココルチコイドレセプター（GR）のGFP融合タンパク質を対象とした測定を行い、15秒おきのFCS多点同時測定に成功した。さらに本年は精度を上げるために細胞運動の抑制方法を種々検討し、ノコダゾール処理と、緩衝液を調整することで、長期の観測を可能とした。安定測定が可能となったので、さらに時間分解を上げることが可能となったので、単一タンパク質分子の動態について、検出と解析を試みている。