蛍光タンパク質の光褪色過程の解明に向けた光明滅サイクルの過渡応答解析

光闪烁循环的瞬态响应分析以阐明荧光蛋白的光漂白过程

• 批准号: 22K04972
• 负责人: 須田 亮
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04972/
• 关键词: 蛍光タンパク質; 光明滅; 光褪色; 多光子励起; 蛍光顕微鏡; 励起状態吸収

蛍光タンパク質の光褪色現象はさまざまな蛍光観察の障害であり、その改善が切望されている。しかし、詳細は未だ明らかにされておらず、現状では励起光強度を下げて光褪色を避けるなど当座しのぎの対応がとられているに過ぎない。申請者らはこれまで、可逆的な光明滅（ブリンキング）サイクルにおいて、蛍光分子が暗状態に滞留する時間が長いと、見かけ上、光褪色のように振る舞うことを示した。 本研究課題では、この光明滅過程について定量性のある実験をもとに過渡応答特性について解析を行い、光明滅サイクルから離脱して真に光褪色に至る蛍光分子の収率を求めることを目的とする。本年度は、緑色蛍光タンパク質を一光子および二光子で励起することにより、それぞれ光明滅に伴う蛍光強度の過渡応答を観測し、結果を解析して光褪色に至る経路について考察した。

荧光蛋白的光漂白现象是各种荧光观察的障碍，迫切需要对其进行改进。但具体细节尚未明确，目前仅采取权宜之计，例如降低激发光强度以避免光褪色。作者之前已经表明，当荧光分子在可逆的光闪烁周期中长时间保持在黑暗状态时，它们的行为方式明显类似于光漂白。 在本研究项目中，我们将基于定量实验分析该光闪烁过程的瞬态响应特性，旨在确定离开光闪烁循环并真正经历光褪色的荧光分子的产量。今年，我们通过用一个光子和两个光子激发绿色荧光蛋白，观察了荧光强度伴随光闪烁的瞬态响应，分析了结果，并思考了导致光漂白的途径。