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細胞内在性蛋白質の精密局在制御のための光応答性小分子の開発

Research Project

Project/Area Number 19J14793
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 37010:Bio-related chemistry
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

沖 超二  名古屋工業大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2019-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords局在性リガンド / ゲノム編集 / 細胞内在性タンパク質 / ケージド化合物 / オプトジェネティクス
Outline of Research at the Start

本研究は、細胞内の"内在性"の蛋白質やシグナル伝達を自在に光で操作できるオプトケミカル小分子システムの開発を行う研究である。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、細胞内の"内在性"の蛋白質やシグナル伝達を光で自在に操作できるオプトケミカル小分子システムを開発することを目的とする。本年度はまず、所属研究室がこれまでに開発した局在性リガンドmDcTMPのTMP部位に光分解性保護基であるNVOC基を導入したケージド型mDcTMPを開発することに成功した。さらに、これを用いることで、細胞内に発現させたeDHFRを融合タンパク質を光照射によって急速に細胞膜へ移行させるシステムを構築した。このオプトケミカル局在制御システムを用いることで、細胞集団中の狙った特定の細胞でのみタンパク質局在移行を誘導することや、単一細胞の細胞膜の局所へのタンパク質局在移行を行えるようになった。さらに、このシステムは細胞内シグナル伝達の光操作にも利用できることが示された。本ツールは、細胞内のシグナル分子やシグナル経路を光で時空間的に制御するための新しい分子ツールであり、まもなく論文投稿する。
また、ゲノム編集技術を用いて、内在タンパク質にeDHFRをノックインすることで、eDHFRで標識した内在性タンパク質を光操作することが可能になるものと期待される。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of California, San Diego(米国)

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] Engineering orthogonal, plasma membrane-specific SLIPT systems for multiplexed chemical control of signaling pathways in living single cells2020

    • Author(s)
      Akinobu Nakamura, Choji Oki, Kenya Kato, Satoko Fujinuma, Gembu Maryu, Keiko Kuwata, Tatsuyuki Yoshii, Michiyuki Matsuda, Kazuhiro Aoki, Shinya Tsukiji
    • Journal Title

      ACS Chemical Biology

      Volume: 15 Issue: 4 Pages: 1004-1015

    • DOI

      10.1021/acschembio.0c00024

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Designer palmitoylation motif-based self-localizing ligand for sustained control of protein localization in living cells and Caenorhabditis elegans2020

    • Author(s)
      Akinobu Nakamura, Choji Oki, Shunsuke Sawada, Tatsuyuki Yoshii, Keiko Kuwata, Andrew K. Rudd, Neal K. Devaraj, Kentaro Noma, Shinya Tsukiji
    • Journal Title

      ACS Chemical Biology

      Volume: 15 Issue: 4 Pages: 837-843

    • DOI

      10.1021/acschembio.0c00014

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] photoSLIPTによる細胞内分子の光操作と多色イメージング2019

    • Author(s)
      沖 超二, 吉井 達之, 築地 真也
    • Journal Title

      生体機能関連化学部会ニュースレター

      Volume: 34 Pages: 32-33

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] A chemical approach for rapidly delivering cytosolic proteins to the inner plasma membrane in living cells by light2019

    • Author(s)
      Choji Oki, Tatsuyuki Yoshii, Shinya Tsukiji
    • Organizer
      19th Symposium for Gene Design and Delivery
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      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] シングルセルレベルでの細胞機能光活性化システムの開発2019

    • Author(s)
      沖 超二, 吉井 達之, 築地 真也
    • Organizer
      第83回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞内タンパク質の局在を動かすオプトケミカルジェネティクス2019

    • Author(s)
      吉井 達之, 沖 超二, 中村 彰伸, 築地真也
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第14回年会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] photoSLIPTによる細胞内分子の光操作と多色イメージング2019

    • Author(s)
      沖 超二, 吉井 達之, 築地 真也
    • Organizer
      第13回バイオ関連化学シンポジウム
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Rapid protein translocation in cell using chemically synthesized photo-switch2019

    • Author(s)
      Tatsuyuki Yoshii, Choji Oki, Shinya Tsukiji
    • Organizer
      第11回光操作研究会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 化学的アプローチによるタンパク質局在の光操作2019

    • Author(s)
      吉井 達之, 沖 超二, 中村 彰伸, 築地 真也
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞機能の制御と解明のための新しい光化学遺伝学ツールの開発2019

    • Author(s)
      沖 超二, 吉井 達之, 築地 真也
    • Organizer
      第9回CSJ化学フェスタ
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞機能の制御と解明のための新しい光化学遺伝学ツールの開発2019

    • Author(s)
      沖 超二, 吉井 達之, 築地 真也
    • Organizer
      新学術領域研究「分子夾雑の生命化学」第2回関東地区シンポジウム
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] SLIPT and photoSLIPT: chemical and optochemical tools for controlling protein localization in living cells2019

    • Author(s)
      Shinya Tsukiji, Akinobu Nakamura, Choji Oki, Tatsuyuki Yoshii
    • Organizer
      Resonance Bio International Symposium
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      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 細胞膜又はゴルジ体に局在する化合物及びその使用2020

    • Inventor(s)
      築地真也ら、計6名
    • Industrial Property Rights Holder
      築地真也ら、計6名
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2020-030868
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-05-29   Modified: 2024-03-26  

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