多光子励起による単一タンパク質分光装置の作製

使用多光子激发制造单蛋白质光谱仪

基本信息

批准号：
17750006
负责人：
藤芳暁
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題は「多光子励起による単一タンパク質分光装置の作製」である。本年度はこの研究に対してすべての光学系に反射光学系を用いた低温の顕微鏡を作製し、研究に取り組んだ。本年度中に論文掲載まで至らなかったものの、本課題を遂行するに必要であった「低温で使える反射型対物レンズの開発」および「多光子励起による単一タンパク質の観測」に成功し、論文を投稿および執筆中である。2年間という短い期間のうちに二報の欧文誌に掲載できるような成果が出たということは、本課題がせいこうであったことを物語っている。さらに、分光装置および対物レンズに関するフルペーパーを執筆予定であり、これを合わせると非常に目立った成果であった。成果の詳細について以下に述べる。(1)「低温で使える反射型対物レンズの開発」について。これまで我々は低温の単一タンパク質分光を色収差の大きい非球面単レンズを用いていた。このため、色収差が小さい近赤外領域でも100nmくらいが使用可能な波長範囲であった。そこで、我々は合成石英で一体成形の反射型対物レンズを開発・製作し、ヘリウム温度下(1.5K)でも可視全域に渡って色収差無く使用可能なことを示した。(2)「多光子励起による単一タンパク質の観測」について。(1)に述べた対物レンズと多光子励起による優位点を活かして、二光子励起による単一タンパク質分光に成功した。用いたタンパク質の蛍光極大波長は約500nmであり、測定が難しい可視域のタンパク質の蛍光を捕らえることに成功した。

这项研究的目的是“利用多光子激发制造单一蛋白质光谱装置”。今年，我们通过构建一个低温显微镜来进行这项研究，该显微镜在所有光学系统中都使用反射光学器件。尽管我们未能在今年内发表论文，但我们成功地实现了“开发出可在低温下使用的反射物镜”和“利用多光子激发观察单个蛋白质”，这是实现这一目标所必需的。该项目，并发表了一篇论文，正在进行中。我们能够在短短两年内得出可以在两种欧洲期刊上发表的结果，这一事实证明了该项目的严肃性。此外，他还计划写一篇关于光谱装置和物镜的完整论文，这两者共同构成了一项非常了不起的成就。结果的详细内容如下所述。 (1)关于“可在低温下使用的反射型物镜的开发”。到目前为止，我们一直使用具有大色差的单非球面透镜来进行低温单一蛋白质光谱分析。因此，即使在色差较小的近红外区域，可用波长范围也在100nm左右。因此，我们开发并制造了一种与合成石英一体成型的反射物镜，并证明它可以在整个可见光范围内使用，即使在氦气温度（1.5 K）下也不会产生色差。 (2)关于“通过多光子激发观察单一蛋白质”。利用(1)中提到的物镜和多光子激发的优点，我们成功地使用双光子激发对单个蛋白质进行光谱分析。所使用的蛋白质的最大荧光波长约为500 nm，他们成功地捕获了难以测量的可见光范围内的蛋白质荧光。