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Development of a novel bioluminescent probe and visualization measurement of biomolecules

Research Project

Project/Area Number 16K21060
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Chemical biology
Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
Research InstitutionOkinawa Institute of Science and Technology Graduate University (2018)
Japan Advanced Institute of Science and Technology (2016-2017)

Principal Investigator

Fukunaga Keisuke  沖縄科学技術大学院大学, 核酸化学・工学ユニット, 研究員 (80639279)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords生物発光共鳴エネルギー移動 / 抗体 / 蛍光 / 発光プローブ / 直交性反応 / 非天然アミノ酸 / 無細胞タンパク質合成系 / 人工タンパク質 / ルシフェラーゼ / クリック反応 / 発光 / 蛍光消光 / バイオ直交性反応 / 生物発光プローブ / バイオテクノロジー / 生体分子計測 / 免疫測定
Outline of Final Research Achievements

A novel bioluminescent resonance energy transfer (BRET) probe was synthesized by site-specific fluorescent labeling of luciferase-SNAP-single chain antibody (scFv) fusion with a SNAP-ligand. The developed BRET probe exhibited a different luminescent spectrum depending on the concentration of antigen. Also, site-selective modification method to functionalize N-terminal alpha amino-groups and N-glycans on monoclonal immunoglobulin G (IgG) antibody was established. On the ether hand, artificial luminescent protein that exhibits a red-shifted luminescence was generated by site-specific incorporation of fluorescent amino acid into luciferase.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

位置選択的修飾技術を用いて抗体を蛍光標識することにより、抗体を蛍光・発光プローブへと変換する道筋が見えてきた。抗体を位置選択的に(多重)標識する技術は蛍光標識する以外にも用いることができるため、異なる機能を複数併せ持つ人工抗体の作製なども可能である。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Antigen-responsive fluorescent antibody probes generated by selective N-terminal modification of IgGs2018

    • Author(s)
      Keisuke Fukunaga, Takayoshi Watanabe, Dian Novitasari, Hiroyuki Ohashi, Ryoji Abe, and Takahiro Hohsaka
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 54 Issue: 90 Pages: 12734-12737

    • DOI

      10.1039/c8cc07827k

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A novel IgG-based fluorescent probe showing increased fluorescence upon binding of antigen2018

    • Author(s)
      Keisuke Fukunaga, Dian Novitasari, Takayoshi Watanabe, and Takahiro Hohsaka
    • Organizer
      6th International Conference on “Dynamic ordering of bimolecular systems for creation of integrated functions”
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 抗原依存的蛍光変化を示すN末端蛍光標識抗体の開発2018

    • Author(s)
      福永 圭佑, Dian Novitasari, 渡邉 貴嘉, 芳坂 貴弘
    • Organizer
      日本化学会 第98春季年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] IgG抗体のN末端選択的化学修飾による抗原応答性蛍光プローブの開発2017

    • Author(s)
      福永 圭佑, 渡邉 貴嘉, Novitasari Dian, 芳坂 貴弘
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第12回年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] N末端蛍光標識IgGによる抗原のリアルタイム蛍光検出2017

    • Author(s)
      芳坂 貴弘, 福永 圭佑, Dian Novitasari, 渡邉 貴嘉, 阿部 亮二, 大橋 広行
    • Organizer
      第17回日本蛋白質科学会年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 抗原応答性蛍光プローブ抗体の開発2017

    • Author(s)
      福永 圭佑, Novitasari Dian, 渡邉 貴嘉, 芳坂 貴弘
    • Organizer
      第11回バイオ関連化学シンポジウム
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] A novel IgG-based fluorescent probe showing increased fluorescence upon binding of antigen2017

    • Author(s)
      Keisuke Fukunaga, Dian Novitasari, Takayoshi Watanabe, and Takahiro Hohsaka
    • Organizer
      ICBS2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] N末端蛍光標識IgGによる抗原の蛍光検出2017

    • Author(s)
      芳坂 貴弘, 福永 圭佑, Dian Novitasari, 渡邉 貴嘉
    • Organizer
      ConBio2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] N末端蛍光標識抗体プローブを用いた抗原の蛍光検出2016

    • Author(s)
      福永 圭佑、渡邉 貴嘉、Novitasari Dian、阿部 亮二、大橋 広行、芳坂 貴弘
    • Organizer
      第68回日本生物工学会年会
    • Place of Presentation
      富山国際会議場・ANAクラウンプラザホテル富山(富山県・富山市)
    • Year and Date
      2016-09-28
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 抗体のN末端選択的蛍光標識による蛍光抗原センサーの開発2016

    • Author(s)
      福永 圭佑、渡邉 貴嘉、Novitasari Dian、阿部 亮二、大橋 広行、芳坂 貴弘
    • Organizer
      第10回バイオ関連化学シンポジウム2016
    • Place of Presentation
      石川県立音楽堂・金沢駅東もてなしドーム地下イベント広場(石川県・金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-07
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 部位特異的蛍光標識抗体の合成と抗原の蛍光検出2016

    • Author(s)
      芳坂 貴弘、Huynh Nhat Kim Phuong、吉越 健輔、福永 圭佑、渡邉 貴嘉
    • Organizer
      第10回バイオ関連化学シンポジウム2016
    • Place of Presentation
      石川県立音楽堂・金沢駅東もてなしドーム地下イベント広場(石川県・金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-07
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 抗体のN末端選択的蛍光標識による蛍光抗原センサーの開発2016

    • Author(s)
      福永 圭佑、渡邉 貴嘉、Novitasari Dian、阿部 亮二、大橋 広行、芳坂 貴弘
    • Organizer
      第4回バイオ関連化学シンポジウム 若手フォーラム
    • Place of Presentation
      金沢駅東もてなしドーム地下イベント広場(石川県・金沢市)
    • Related Report
      2016 Research-status Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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