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Development of photocontrol techniques for cell division driven by motor proteins

Research Project

Project/Area Number 19K15709
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 37030:Chemical biology-related
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

Matsuo Kazuya  北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (90764952)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords外部刺激 / 光異性化 / 阻害剤 / モータータンパク質 / 細胞分裂 / 光異性化反応 / 染色体 / 細胞核分裂 / 細胞質分裂 / 光制御型阻害剤 / 光操作
Outline of Research at the Start

細胞分裂では、染色体のダイナミックな動きや細胞膜のくびり切りにおいて、様々なモータータンパク質が協奏的に駆動する。本研究では、申請者が開発してきたタンパク質の光操作法を応用することで、細胞分裂に関与するモータータンパク質の動きを精密に光制御する。これにより、細胞分裂を自在に操作するための光化学技術を確立し、細胞分裂における対称性の意義および重要性を解明する。

Outline of Final Research Achievements

Motor proteins are the energy converters of chemical energy generated by ATP hydrolysis into mechanical movement. They are deeply involved in the dynamic biological phenomena such as cell division. In this research, we developed the CENP-E and myosin inhibitors controllable with external stimuli (such as light and reductive stimuli), which enabled to control the cell division.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で開発したケミカルツール(外部刺激応答性CENP-E阻害剤やミオシン阻害剤)を利用し、細胞分裂を通じて次世代へと系譜する性能を自在に操作することで、細胞運命を元の細胞から劇的に変化させる手段となる。これにより、種々の疾患モデル細胞を構築する方法や、疾患状態にある細胞を正常な状態へと細胞レベルで治療する方法など、新たな細胞工学法の開発に繋がると期待できる。

Report

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

    (9 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Photoswitchable CENP-E Inhibitor Enabling the Dynamic Control of Chromosome Movement and Mitotic Progression2020

    • Author(s)
      Noushaba Nusrat Mafy, Kazuya Matsuo, Shota Hiruma, Ryota Uehara, Nobuyuki Tamaoki
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 142 Issue: 4 Pages: 1763-1767

    • DOI

      10.1021/jacs.9b12782

    • NAID

      120006955185

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 細胞分裂を操作する光薬理学ツール2021

    • Author(s)
      松尾和哉
    • Organizer
      日本薬学会 第141年会(広島)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] モータータンパク質が駆動する分裂期染色体の光操作2020

    • Author(s)
      松尾 和哉、Noushaba N. Mafy、比留間 翔太、上原 亮太、玉置 信之
    • Organizer
      第14回バイオ関連化学シンポジウム2020(オンライン開催)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 「動く」タンパク質を標的とした光化学技術戦略とその展開2019

    • Author(s)
      松尾 和哉
    • Organizer
      2019年度北海道高分子若手研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Optochemical Motion Control for Biomachines Under Live Cell Condition2019

    • Author(s)
      Kazuya Matsuo
    • Organizer
      ICPAC Yangon 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 分裂期染色体の光操作2019

    • Author(s)
      松尾 和哉、Mafy Nusrat Noushaba、比留間 翔太、上原 亮太、玉置 信之
    • 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] A photoswitchable inhibitor for the mitotic motor protein2019

    • Author(s)
      Kazuya Matsuo, Mafy Nusrat Noushaba, Shota Hiruma, Ryota Uehara, Nobuyuki Tamaoki
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Asia, Chemical Biology and Drug Discovery
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 細胞分裂のオプトケミカルコントロール2019

    • Author(s)
      松尾 和哉、Mafy Nusrat Noushaba、比留間 翔太、上原 亮太、玉置 信之
    • Organizer
      第13回バイオ関連化学シンポジウム2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Development of the photoswitchable mitotic inhibitor2019

    • Author(s)
      Kazuya Matsuo, Mafy Nusrat Noushaba, Shota Hiruma, Ryota Uehara, Nobuyuki Tamaoki
    • Organizer
      The 20th RIES-HOKUDAI International Symposium
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

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

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