Development of Ultrasensitive Fluorescent Lactate Indicator for Intercellular Metabolism
| Project/Area Number |
19K15691
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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 37010:Bio-related chemistry
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
Nasu Yusuke 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (60831328)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | 蛍光タンパク質 / 乳酸 / 蛍光バイオセンサー / タンパク質工学 / 蛍光センサー / Metabolism |
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| Outline of Research at the Start |
「生物の主要な細胞間エネルギー伝達物質はグルコースではなく乳酸である」というこれまでのmetabolismの常識を覆す説が近年提唱されている. この「非常識」を検証するには細胞間の乳酸動態を観察する必要があり, そのためには「細胞内」及び「細胞外」の乳酸を観察可能なセンサーが必要である. これまで細胞内外共に生体観察可能な乳酸センサーは全くなく, その開発が急務であった. これまでの研究で, 申請者はタンパク質工学の手法を駆使して「細胞内」乳酸蛍光センサーG-iLACCO1を開発した. そこで本研究では, 「細胞外」乳酸蛍光センサーの開発を目的とする.
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| Outline of Final Research Achievements |
L-Lactate, traditionally considered a metabolic waste product, is increasingly recognized as an important intercellular energy currency in mammals. Investigations of the emerging roles of intercellular shuttling of L-lactate requires a method to observe extracellular L-lactate in living tissue with high spatiotemporal resolution. To achieve this goal, we developed a genetically encoded red fluorescent biosensor for extracellular L-lactate by using technique of protein engineering.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
これまで細胞外の乳酸動態を観察する方法は, 血液を採取して生化学的に解析したり, 観察部位に乳酸反応性電極を挿入したりなど, 乳酸に関する時空間情報の欠如や生体に対する侵襲性が避けられなかった。世界で初めて細胞外乳酸を非侵襲的に, かつ, 高時間分解能で観察することが可能なバイオセンサーを開発した, という点で本研究の成果は学術的に極めて意義がある。さらに, 乳酸は社会的な認知度・注目度も高いことから, 本研究成果である細胞外乳酸センサーを利用することでこれまで知られていなかった乳酸の新たな知見の発見につながる可能性がある点で社会的な意義がある。
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Report
(3 results)
Research Products
(6 results)
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[Journal Article] A genetically encoded fluorescent biosensor for extracellular L-lactate2021
Author(s)
Y. Nasu, C. Murphy-Royal, Y. Wen, J. Haidey, M.R.S. Molina, A. Aggarwal, S. Zhang, Y. Kamijo, M.-E. Paquet, K. Podgorski, M. Drobizhev, J.S. Bains, M.J. Lemieux, G.R. Gordon, R.E. Campbell
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Journal Title
DOI
Related Report
Open Access / Int'l Joint Research
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