コヒーレントX線回折による酵母核内の核酸分布イメージング
【研究分野】生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
【研究キーワード】
X線回折イメージング / 放射光 / X線自由電子レーザー / 低温X線回折実験 / 位相回復 / 三次元再構成 / 細胞核 / 細胞非侵襲イメージング / 低温X線回折イメージング / 非侵襲イメージング / 細胞核構造 / バクテリア構造 / X線トモグラフィー / 三次元構造 / 生物物理 / コヒーレントX線回折イメージング / 細胞イメージング / 低温X線回折 / 細胞周期 / 干渉性 / 凍結水和 / 低温構造解析 / シンクロトロン放射光 / コヒーレント回折イメージング / 非結晶生体粒子 / X線ナノイメージング
【研究成果の概要】
シンクロトロン放射光を用いた低温X線回折イメージング・トモグラフィーと、X線自由電子レーザーを用いた低温X線回折イメージングにおける試料作製および実験装置の高度化をおこなうとともに、新たな構造解析法を考案した。それらをもとに、バクテリア細胞や酵母細胞核の普遍的な内部構造などを可視化するとともに、バクテリア細胞や酵母細胞の三次元構造解析を行い、生体非結晶粒子の非侵襲イメージングを確立した。
【研究の社会的意義】
低温X線回折イメージング・トモグラフィー実験では、細胞個々の特性や細胞周期に応じた物質分布の変化を、一方、XFELを用いるX線回折イメージング実験では、大量の細胞試料の投影電子密度を得ることが可能となった。本課題の研究成果は、シンクロトロン放射光とX線自由電子レーザーを相補的利用によって、細胞の個性と多様性を見ることにつながり、他のイメージング手法では成しえない非侵襲的イメージングの大きな進展につながることが期待できる。今後、本手法が細胞イメージングの重要な柱の一つとなるだけでなく、非結晶金属ナノ材料試料の構造研究にも裾野を広げていくと期待できる。
【研究代表者】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【配分額】45,890千円 (直接経費: 35,300千円、間接経費: 10,590千円)