in-cell 高感度一分子構造ダイナミクス解析システムの開発

细胞内高灵敏度单分子结构动力学分析系统的开发

• 批准号: 22K05018
• 负责人: 坂口 美幸
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Saitama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05018/
• 关键词: 細胞内分光計測; 蛍光相関分光法; 生体高分子; 蛍光寿命相関分光法; 細胞内計測; 構造ダイナミクス

細胞内では、核酸やタンパク質、脂質などの生体高分子が混雑して存在し、互いに相互作用する中でその機能を発現している。一分子分解能で計測したデータから得られる生体高分子の構造ダイナミクスは分子物性を反映するが，これまでほとんどの研究はin vitroにおいて為されてきた．本研究では，細胞内環境において生体高分子の詳細な物性解析を可能にする，高感度の一分子計測システムの開発を目指す．この目的のもと，in vitroにおいてマイクロ秒の高い時間分解能で構造不均一性を検出することが既に報告されている二次元蛍光光寿命相関分光法を，細胞内計測に応用する．初年度は新たに細胞実験を行う環境を構築する必要があった．そこで，細胞を取り扱っている研究室で培養方法を学んで情報を収集し，必要な装置や消耗品を購入し準備を進めた．また細胞へ導入する予定の生体高分子である蛍光色素標識したDNA鎖を入手し，予め二次元蛍光寿命相関分光法によりin vitroにおいて構造ダイナミクスの解析を行った．二次元蛍光光寿命相関分光法を行うための蛍光寿命相関分光装置は，in vitroの系で最適化されていたため，細胞内計測に応用するための改良を行った．また蛍光タンパク質を導入した細胞を入手し改良した装置で計測することで，細胞内計測における問題点を調査した．その結果，蛍光タンパク質以外のバックグラウンドに由来する信号が見られたため，これを除去する解析法の検討を行った．尚，初年度は８月末から３月末までの間産後休暇及び育児休暇を取得したため，その間研究は中断した．

In cells, nucleic acids, lipids, and living polymers are mixed and interact to develop their functions. A molecular decomposition energy can be measured to reflect the molecular physical properties of biological polymers. This study is aimed at the possibility of detailed physical properties analysis of biological polymers in intracellular environment and the development of high sensitivity molecular measurement system. The purpose of this study is to detect structural heterogeneity in vitro-based optical lifetime correlation spectroscopy. The first year of the new year, the construction of the environment Cell acquisition, laboratory, culture methods, information collection, necessary equipment, consumables, preparation A new method for the analysis of DNA by two-dimensional fluorescence lifetime correlation spectroscopy was developed. The method of two-dimensional fluorescence lifetime correlation spectroscopy is used to optimize the system of fluorescence lifetime correlation spectroscopy. To investigate the problem of intracellular measurement, we need to improve the quality of measurement. As a result, the signal from the source of the signal other than the quality of the signal is detected and the analytical method is discussed. In the beginning of the year, there was a gap between the end of August and the end of March, and there was a gap between the end of August and the end of March.