A01班
細胞内分子の構造・動態・機能相関を調べるためのクロススケール可視化制御技術の開発
藤原 敬宏（研究分担者）
京都大学 高等研究院 iCeMS 解析センター 特定准教授
計画研究の概要
超解像蛍光顕微鏡、クライオ電顕、In-cell AFM、In-cell NMRなどの分析技術の著しい発展により、生体分子の細胞内での構造・動態について多面的な知見が得られるようになってきた。これらの技術の発展には、分子生物学技術のみならず、様々なケミカルバイオロジー技術の貢献が見られる。本計画研究課題では、化学に基づく高機能性プローブ開発と先端計測技術を組み合わせ、細胞内分子・構造体を様々な空間・時間スケールで可視化するための基盤技術を開発する。特に、以下の三つの課題（①細胞内局所の可視化、②マルチ計測・制御プラットフォーム、③高速1分子超解像イメージング、の技術開発）に取り組む。これらの技術を用いた領域内共同研究により、細胞内の様々なスケールの構造体の構造・動態・機能の相関を明らかにする。
主な研究業績
- T. Kowada, K. Arai, A. Yoshimura, T. Matsui, K. Kikuchi, S. Mizukami “Optical manipulation of subcellular protein translocation using a photoactivatable covalent labeling system”, Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 11378–11383.
- T. Kowada, T. Watanabe, Y. Amagai, R. Liu, M. Yamada, H. Takahashi, T. Matsui, K. Inaba, S. Mizukami, “Quantitative Imaging of Labile Zn2+ in the Golgi Apparatus Using a Localizable Small-Molecule Fluorescent Probe”, Cell Chem. Biol. 2020, 27, 1521–1531.
- S. Mizukami, M. Kashibe, K. Matsumoto, Y. Hori, K. Kikuchi, “Enzyme-Triggered Compound Release using Functionalized Antimicrobial Peptide Derivatives”, Chem. Sci. 2017, 8, 3047–3053.
- I. Koyama-Honda, T. K. Fujiwara, R. S. Kasai, K. G. N. Suzuki, E. Kajikawa, H. Tsuboi, T. A. Tsunoyama, A. Kusumi, “High-speed single-molecule imaging reveals signal transduction by induced transbilayer raft phases”, J. Cell Biol. 2020, 219, e202006125.
- T. A. Tsunoyama, Y. Watanabe, J. Goto, K. Naito, R. S. Kasai, K. G. N. Suzuki, T. K. Fujiwara, A. Kusumi, “Super-long single-molecule tracking reveals dynamic-anchorage-induced integrin function”, Nat. Chem. Biol. 2018, 14, 497–506.