1-1. 高次元顕微イメージングとテンソル解析による生体防御機構の解明
細胞内での複雑なシグナル伝達過程を、非染色・非侵襲で可視化・解析するアプローチを開発した。高次元分光情報(励起・蛍光スペクトル、蛍光寿命など)を付加した顕微イメージを短時間で取得する光学配置、取得した大量データに対するテンソル解析法、フェムト秒パルス列を用いた蛍光種分離法などを提案した。これらを植物細胞の感染応答反応に適用することで、防御反応にかかわる二次代謝産物の蛍光種を、分子夾雑物由来の蛍光から分離し、選択的に観測することに成功した。この蛍光像を感染後、時々刻々と取得することで、細胞間を伝播する複雑な感染応答の詳細を明らかにした。
(大阪大学工学研究科との共同研究)
[1] R. Nakamura and Y. Kanematsu, "Multidimensional Fluorescence Imaging for Non-invasive Tracking of Cell Responses", Molecular Nano Dynamics Vol. 2, Wiley-VCH, Weinheim, (2009) 623-644 (Chapt 32).
[2] Y. Izumi, S. Kajiyama, R. Nakamura, A. Ishihara, A. Okazawa, E. Fukusaki, Y. Kanematsu, A. Kobayashi, "High-resolution spatial and temporal analysis of phytoalexin production in oats", Planta 229 (2009) 931-943.
[3] R. Nakamura, Y. Izumi, S. Kajiyama, A. Kobayashi, Y. Kanematsu, "Line-scanning microscopy for time-gated and spectrally-resolved fluorescence imaging", J. Biol. Phys.34 (2008) 51-62.