発光タンパク質溶液におけるレーザー作用発現に関する基礎研究

发光蛋白溶液中激光作用表达的基础研究

• 批准号: 15656002
• 负责人: 大西 彰正
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15656002/
• 关键词: 発光タンパク質溶液; レーザー作用

生体分子である発光タンパク質溶液のレーザー作用の有無を調べるため、パルスレーザー光を用いて、(1)発光強度の励起光強度依存性、(2)発光強度の励起領域長依存性の実験を行った。0〜0.1mJの励起には窒素ガスレーザーを、0.1〜1mJの励起にはアルゴンフッ素エキシマレーザーを用いた。実験試料には、市販のGFP(Green Fluorescent Protein)およびBFP(Blue Fluorescent Protein)発光タンパク質発現ベクターを大腸菌に形成転換し,IPTG誘導により発光タンパク質を発現させ、集菌後,菌体抽出液中の発光タンパク質をNi-NTAアガロースアフィニティークロマトグラフィーにより精製し,それをタンパク標品とした。その後、緩衝剤で濃度調整をした。実験(1)に関しては、石英セル内の発光タンパク質溶液に、レーザー光を両凸石英レンズまたはシリンドリカル石英レンズで集光後照射した。励起光強度はNDフィルターにより4桁にわたって変化させた。取得データをI=AI_0^n(Iは発光強度、I_0は励起光強度、Aは定数)の関係式により解析した結果、低励起下ではn=1となって、発光強度は励起光強度に対してlinearな依存性を示した。強励起下になるとn<1とunderlinearな依存性が観測された。実験(2)においては、励起領域長を0〜4mmの範囲で変化させた。レーザー光をシリンドリカル石英レンズで集光後、試料に照射した。取得データをI=I_s{exp(gL)-1}(I_sは単位励起長当たりの自然発光強度、gは正味の光学利得)にしたがって解析したところ、負の光学利得が得られた。以上のことから、発光タンパク質溶液では、色素溶液と同様のレーザー作用が期待されたが、今回の研究から、レーザー光照射によるタンパク質溶液のダメージが大きく、期待されたレーザー作用は観測できなかった。

为了研究生物分子发光蛋白溶液是否具有激光效应，我们使用脉冲激光光进行了实验，以确定（1）发射强度的强度取决于发射强度，并且（2）（2）发射强度的长度。使用氮气激光进行0至0.1 MJ的激发，并使用氩氟精元激光激发0.1至1 MJ的激发。在实验样品中，将市售的GFP（绿色荧光蛋白）和BFP（蓝色荧光蛋白）光 - 蛋白表达载体转化为大肠杆菌，并且通过IPTG诱导表达了光 - 蛋白，在收集后，通过NI-NTA氨基氨基氨基氨基脂蛋白的光蛋白均由Ni-NTA琼脂糖亲和力均使用了蛋白质，该蛋白质的蛋白质是一种蛋白质，该蛋白质的蛋白质是一种蛋白质。之后，用缓冲液调整浓度。关于实验（1），Biconvex Quartz透镜或圆柱形石英透镜用激光光照射了石英细胞中的发光蛋白溶液。使用ND滤波器在四个数量级上变化了激发光强度。使用i = ai_0^n的关系方程对获得的数据进行分析（i是发射强度，i_0是激发光强度，a是常数），发现在低激发下n = 1，并且发射强度是线性依赖于激发光强度的。在强烈的激发下观察到n <1的不足依赖性。在实验（2）中，激发区的长度在0到4 mm的范围内变化。用圆柱石英透镜收集激光光，然后辐射到样品上。根据i = i_s {exp（gl）-1}分析获得的数据（I_S是单位激发长度的自发发射强度，G是净光学增益），并且获得了负光感增益。基于上述，在发光蛋白质溶液中预期的激光作用与染料溶液相同，但是从这项研究中，激光光照射引起的蛋白质溶液的损伤很大，无法观察到预期的激光作用。