時間軸に沿った核での物質動態可視化システムの開発

• Project/Area Number: 19038004
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 三輪 佳宏 University of Tsukuba, 大学院・人間総合科学研究科, 講師 (70263845)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥7,500,000 (Direct Cost: ¥7,500,000); Fiscal Year 2008: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2007: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,900,000)
• Keywords: 蛍光タンパク / FRET / 免疫 / 蛍光タンパク質 / タンパク質分解 / イメージング / 遺伝子発現

Research Abstract

1) デグラトンプローブによる可視化SUMO標的タンパク質の同定
19年度にひきつづき得られた候補タンパク質の検証を進めた。確認できたタンパク質については、核での局在とSUMO化の状態を、再びイメージングに戻って解析した。更にターンオーバーの状態についても解析を進めた。蛍光タンパク質Kaedeは、光照射によって波長が変化する際にβ脱離反応によりポリペプチド鎖が切断されるため、分子量の違いから光照射の時点で既に存在していたタンパク質とそれ以後に産生されたものを区別でき、パルスチェイス実験が可能である。これを応用することでターンオーバー速度が解析できる。以上の結果から、時間軸に沿ったイメージングの精度について総合的に検証する。新規SUMO化タンパク質が得られる可能性も高いので、その生理的な意義についての解析も実施した。
さらに、SUMOの活性化状態そのものを直接的に検出できる実験系の構築を目指して、蛍光寿命測定技術を応用することを試みた。これまでタンパク質同士の結合をFRETで検出する場合には、2色の蛍光強度比によって解析していたため、分子間FRETの検出が困難であった。この問題を蛍光寿命測定装置の導入によって解決することを試みた結果、SUMOの活性化状態をFRETによって、極めて高速に検出することが可能となった。また昨年度より開発を進めていたKaedeのin vivo応用も並行して進め、細胞の動きをトレースできるモデル動物の創出に成功し、免疫系の解析に実際に応用した。

Research Products

• [Journal Article] Monitoring cellular movement in vivo with photoconvertible fluorescence protein "Kaede" transgenic mice (2008)
  • Author(s): Tomura, M
  • Journal Title: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105 Pages: 10870-10875
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The C. elegans CBFβ homologue BRO-1 interacts with the Runx factor, RNT-1, to promote stem cell proljferation and self-renewal (2007)
  • Author(s): Kagoshima H
  • Journal Title: Development 134 Pages: 3905-3915
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel embryonic stem cells expressing tdKaede protein photoconvertible from green to red fluorescence. (2007)
  • Author(s): Shigematsu Y
  • Journal Title: Int.J.Mol.Med 20 Pages: 439-444
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Involvement of an autocrine stromal cell derived factor-1/CXCR4 system on the distant metastasis of human oral squamous cell carcinoma (2007)
  • Author(s): Uchida D
  • Journal Title: Mol.Cancer Res 5 Pages: 685-694
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 7-ヒドロキシキノリン誘導体を用いたバイオイメージング蛍光色素の開発 (2008)
  • Author(s): 千田直子
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会・第81回日本生化学会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2008-12-11
• [Presentation] 蛍光寿命測定FCM(Flicyme)を用いた簡単FRETシステムの開発とよびその応用 (2008)
  • Author(s): 田中順子
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会・第81回日本生化学会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2008-12-11
• [Presentation] フローサイトメーターを用いた細胞内局在の定量的解析法 (2007)
  • Author(s): 田中順子
  • Organizer: 第17回サイトメトリー学会年会
  • Place of Presentation: 横浜サンルートプラザ東京
  • Year and Date: 2007-07-06
• [Book] 蛍光・発光試薬の選び方と使い方 (2007)
  • Author(s): 三輪佳宏(編集)
  • Total Pages: 186
  • Publisher: 羊土社
• [Patent(Industrial Property Rights)] 細胞透過型新規蛍光色素 (2009)
  • Inventor(s): 三輪佳宏、千田直子、新井達郎
  • Industrial Property Rights Holder: 筑波大学
  • Industrial Property Number: 2009-058645
  • Filing Date: 2009-03-11
• [Patent(Industrial Property Rights)] 顕微鏡察用容器 (2008)
  • Inventor(s): 三輪, 佳宏
  • Industrial Property Rights Holder: 日本ゼオン筑波大学
  • Filing Date: 2008-03-27