| Project/Area Number |
18K14361
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 37030:Chemical biology-related
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
Iwano Satoshi 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 研究員 (10734832)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 生物発光 / 直交性 / 基質 / 酵素 / イメージング / ケミカルバイオロジー / タンパク質工学 / ホタル |
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| Outline of Final Research Achievements |
The purpose of this study is to develop an orthogonal multi-color engineered bioluminescence reaction based on firefly bioluminescence reactions.
As a result, two luciferin-luciferase pairs were developed, one in red and one in blue. These two orthogonal bioluminescence reactions were used for dual color bioluminescence imaging. We are currently developing a green luciferin-luciferase pair.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
生物発光イメージング技術開発が行われているが，一つの課題として，同時利用可能な生物発光システムが少ないことがある．自然界に存在する発光生物の発光メカニズム解明から実用に至るプロセスには膨大な時間を必要とする．そのため生物発光システムのバリエーションが短期間で増加するというのは考えにくい．
本研究でホタルルシフェリンの構造改変により，開発したルシフェリンアナログライブラリに対し，特異性を高めた酵素変異体を作製し，直交する生物発光反応を人工的に創出する事ができた．今後，人工基質/人工酵素のペアをどんどん創出する事で，生物発光システムのバリエーションを飛躍的に増加させるという方向性を示すことができた．
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