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Reversible and versatile chemogenetic tool using artificial organelles

Research Project

Project/Area Number 19K15697
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 37010:Bio-related chemistry
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

Yoshii Tatsuyuki  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30778048)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords細胞 / オルガネラ / 光遺伝学 / 化学遺伝学 / 細胞内顆粒 / 合成生物学 / 蛋白質 / 機能制御 / 自己組織化
Outline of Research at the Start

生きた細胞内での蛋白質の働きを解析するためには、イメージング技術とともに、細胞内で蛋白質の活性を『人為的に操作する』技術が鍵となる。本研究では、細胞内に人工的な空間を構築し、その内部へ特定のタンパク質を可逆的に取り込み・放出するシステムを実現する。これにより、幅広い蛋白質に応用可能な化学遺伝学(Chemogenetic)ツールを確立することができ、生命科学における大きな技術革新が期待される。

Outline of Final Research Achievements

We constructed synthetic protein condensate systems that can recruit and release protein of interest in cell by adding small molecules or irradiation of visible light. The system is applicable to proteins that are important for cell signaling without any structural information.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

細胞内で、タンパク質の機能を自在に操作することができれば、iPS細胞の効率的分化やCAR-T細胞などの細胞治療分野に貢献する技術になる。細胞内はさまざまな分子が存在し、非常に複雑な環境である。その中で、狙ったタンパク質の機能を操作することは非常に困難であるが、本研究では、それを簡単にさまざまなタンパク質へと応用できる方法を生み出した。本研究がさらに発展することで、細胞治療分野の進展が期待される。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Synthetic protein condensates that inducibly recruit and release protein activity in living cells2021

    • Author(s)
      Masaru Yoshikawa, Tatsuyuki Yoshii, Masahiro Ikuta†, Shinya Tsukiji
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 143 Issue: 17 Pages: 6434-6446

    • DOI

      10.1021/jacs.0c12375

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 化合物によるタンパク質の隔離と放出が可能なシンセティックオルガネラの生細胞内構築2020

    • Author(s)
      吉川優、生田雅裕、吉井達之、築地真也
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 合成タンパク質コンデンセートによる細胞内分子操作2020

    • Author(s)
      吉川優、生田雅裕、波多野結香、吉井達之、築地真也
    • Organizer
      第14回バイオ関連化学シンポジウム2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Chemogenetic control of protein activity in living cells using synthetic protein-assembled clusters2019

    • Author(s)
      Masaru Yoshikawa, Masahiro Ikuta, Tatsuyuki Yoshii、Shinya Tsukiji
    • Organizer
      Resonance Bio International Symposium
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 細胞内分子操作のための人工相分離タンパク質クラスターの創製2019

    • Author(s)
      吉川優、生田雅裕、吉井達之、築地真也
    • Organizer
      第4回LLPS研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 人工オルガネラと化合物を用いて細胞内分子を操る(1): シグナル不活性化システム2019

    • Author(s)
      吉川優、生田雅裕、吉井達之、築地真也
    • Organizer
      第9回CSJ化学フェスタ
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 人工オルガネラと化合物を用いて細胞内分子を操る(2): シグナル活性化システム2019

    • Author(s)
      生田雅裕、吉川優、吉井達之、築地真也
    • Organizer
      第9回CSJ化学フェスタ
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 化合物によるタンパク質の隔離と放出が可能なシンセティックオルガネラの生細胞内構築2019

    • Author(s)
      吉川優、生田雅裕、吉井達之、築地真也
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 人工メンブレンレスオルガネラによる細胞内タンパク質機能制御2019

    • Author(s)
      吉井達之、吉川優、生田雅裕、築地真也
    • Organizer
      第13回バイオ関連化学シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] シンセティックオルガネラを用いたシグナル分子の化合物操作2019

    • Author(s)
      吉川優、生田雅裕、吉井達之、築地真也
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第14回年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞内シグナル分子操作のための人工オルガネラシステム2019

    • Author(s)
      吉川優、生田雅裕、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
    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2022-01-27  

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