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形態情報解析室

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超高圧電子顕微鏡による生体の超微形態解析
クライオ電子顕微鏡による生体分子の高分解能構造解析

   脳を初めとする複雑な高次生命システムは、細胞を単位として構成され、またその細胞は核やミトコンドリアなどの細胞小器官から成り立っています。そしてさらに細胞小器官は、タンパク質、核酸、脂質、糖などの生体分子が巧妙に組み合わされて形成されています。本研究室では、生命の機能をその構造から明らかにするため、原子よりも小さい波長の電子線を使った電子顕微鏡を用いて、生体の可視化を行います。さらに、単粒子解析や電子線トモグラフィーなどの高度な画像解析手法を応用することで、これをさらに立体的に再構成します。
 主な設備としては,医学・生物学専用超高圧電子顕微鏡(H-1250M:常用加速電圧1 MV)とゼルニケ位相板を備えたエネルギー分光型位相差クライオ電子顕微鏡(JEM2200FS:加速電圧200kV)があります(図1)。これらの電子顕微鏡を駆使し、微生物、細胞等の三次元形態観察、並びに、巨大タンパク質複合体、ウイルス粒子などの生体超分子の高分解能立体構造解析を行っています。研究の例を図2に紹介します。

 

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図1 医学・生物学専用1MV超高圧電子顕微鏡H-1250M(左)とエネルギー分光型200kV位相差クライオ電子顕微鏡JEM2200FS(右)
 

 

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図2 クライオ電子顕微鏡により明らかになったピソウイルスの構造。(Okamoto et al. 2017)。

代表的な論文情報

*Okamoto et al., Sci Rep 7, 13291 (2017)
*Satoh et al., Sci Rep 7, 12142 (2017)
*Murata & Wolf, Biochim Biophys Acta 1862, 324 (2017)
*Conley et al., J Gen Virol 98, 68 (2017)
*Song et al., Sci Rep 7, 1221 (2017)
*Murata et al., Sci Rep 7, 44176 (2017)
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