（2）1分子イメージングによる走化性情報伝達系の動態解析

■1分子の運動・反応にみられる多状態性

　細胞内では様々なシグナルが分子の多状態性を利用して伝達される。例えば，細胞外のリガンドの結合によって受容体の状態が変化すると，Gタンパク質のヌクレオチド結合状態や，その下流で働く分子のリン酸化・脱リン酸化状態が連鎖的に変化してゆくことで，細胞の応答が引き起こされる。こうした分子反応ネットワークの動態を明らかにするためには，分子の多状態性と状態間遷移の時空間的なダイナミクスを解析する技術が必要となる。

　1分子イメージングでは，生きた細胞の細胞膜上でまさにシグナル伝達の現場にいるシグナル分子の個々の挙動を直接的に可視化できる^1）。標識に用いた蛍光色素の位置の時系列変化からは拡散係数を，蛍光色素が観察された時間からは細胞膜解離反応のキネティクスを推定できる^2）。これまで分子が複数の状態をとる場合に，個々の状態に特有の拡散係数や解離速度定数，さらには状態間遷移反応の速度定数を推定する方法論（lifetime-diffusion解析法）を開発してきた^3）。