| チームリーダー ： | 片山 栄作 【東京大学 医科学研究所 教授】 |
| 中核機関 ： | 東京大学 |
| 参画機関 ： | 工学院大学、順天堂大学、国立精神・神経センター、（独）産業技術総合研究所 |
- Ⅰ．開発の概要
- 細胞内で機能している蛋白質分子構築の立体構造を高分解能で検出するための構造解析法を開発し、生命科学者の夢、「１分子の構造生物学」の実現を目指す。既に構築した急速凍結レプリカ電子顕微鏡画像からの３次元再構成法を発展させ、さまざまな条件における生体試料の立体構造解析を可能にする。さらに高精度、多機能の特異的標識法などを組み合わせた統合検出システムにより、一般の研究者が通常の機器を用いて生体分子構築の高分解能構造情報を得ることが可能となる。
- Ⅱ．事後評価における評価項目
- （１）細胞の高精度位相差像観察システム
- 光学顕微鏡の対物レンズでは、開口数1.4以上は分解能の改善に寄与しないと考えられていたが、開口数1.49の対物外アポダイズド位相差系を使用した結果、従来、観察不可能とされる細胞内小器官が鮮明に可視化された。世界で最高分解能の位相差顕微鏡システムの開発に成功した。この成果は、開口数1.49の位相差顕微鏡システムとして市販されることとなった。
- （２）光学顕微鏡観察中に電子顕微鏡用固定操作を行う装置の開発
- 光学顕微鏡で細胞の動きを観察しながら特定の瞬間に固定して同一細胞を光学／電子顕微鏡で観察することを目標に、観察中の細胞に急速に化学固定液を投与する装置を作成し、固定法の至的条件を決定した。これにより、同一細胞の核などの細胞内構築について、光学/電子顕微鏡による相補的観察を実現した。
- （３）蛋白質構造機能解析用多機能標識の開発
- 蛍光／電子顕微鏡で併用可能で、とりわけ電子顕微鏡においては標的分子の細胞内局在のみでなく、分子内サブユニットやサブドメイン構造の局在解析までを可能とする多機能の棒状標識を開発した。
- Ⅲ．評価
- 生きた細胞内で起きるさまざまな現象の動態を現時点で最高精度の光学顕微鏡で実時間観察しながら電子顕微鏡用の試料固定を行い、その現象の現場を高倍率、高分解能で観察できる装置とその手法を開発した。さまざまな生命科学領域での応用が期待される。
- 異質な要素開発すべてについて、着実に達成し、特に高精度位相差光学顕微鏡は完成度が高く、既に製品化されている。今後は、他の要素項目に関しても、開発成果の事業家化へ向けた取り組みを引き続き行うことが期待される。
- 本開発は当初の開発目標を達成し、本事業の趣旨に相応しい成果が得られたと評価する［Ａ］。