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Development of BioID mouse models for an innovative in vivo interactome analysis

Research Project

Project/Area Number 19K16019
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 42040:Laboratory animal science-related
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

Murata Kazuya  筑波大学, 医学医療系, 助教 (60713485)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywordsタンパク質間相互作用 / in vivo BioID / ビオチン餌 / ノックインマウス / BMAL1
Outline of Research at the Start

生体においてタンパク質は、様々なタンパク質と相互作用することにより、細胞・組織機能を調和的に制御している。古くから培養細胞レベルでのタンパク質間相互作用の網羅的解析(=インタラクトーム解析)は行われているが、生体組織 (in vivo) においては技術的な問題が多く存在し、成功例は少ない。本研究では、近年開発された「近位依存性ビオチンラベリング (BioID) 」と呼ばれる手法を用い、マウス組織におけるインタラクトーム解析技術を確立し、多くの研究者が利用可能なマウスモデルを作製する。

Outline of Final Research Achievements

Protein-protein interaction (PPI) has a critical role for the proper regulation of cellular and tissue functions. In this study, we have generated a novel BioID mouse model, which enables us to directly analyze PPI in vivo. We investigated an appropriate method for biotin administration and found that feeding a 0.5% biotin diet efficiently induced biotinylation of proximal proteins. This method can avoid unnecessary chemical solvent-induced biological changes and injection-related stresses in mice.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

in vivo BioIDは基礎生物学、分子生物学、医学など多岐にわたる分野で活用が見込まれる強力な研究ツールであり、本研究成果はin vivo BioIDの基盤となる新規ビオチン化誘導法を報告したものである。また、in vivo BioIDは各種組織における利用例が少ない状況であったが、脳や心臓、肝臓、精巣など幅広い組織で活用可能であることを示した。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2022 2021 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Efficient induction of proximity-dependent labelling by biotin feeding in BMAL1-BioID knock-in mice2021

    • Author(s)
      Murata Kazuya、Mimura Asuka、Suzuki Hayate、Mikami Natsuki、Hamada Yuko、Kato Kanako、Iki Natsumi、Ishida Miyuki、Daitoku Yoko、Tanimoto Yoko、Okiyoneda Tsukasa、Fujiyama Tomoyuki、Dinh Tra Thi Huong、Mizuno Seiya、Sugiyama Fumihiro
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 170 Issue: 4 Pages: 453-461

    • DOI

      10.1093/jb/mvab059

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] in vivo BioIDの確立と新規うつ様行動制御因子の同定2022

    • Author(s)
      村田知弥、大徳陽子、水野聖哉、杉山文博
    • Organizer
      第69回 日本実験動物学会総会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] in vivo BioID による脳内USP46タンパク質ネットワークの同定2021

    • Author(s)
      村田知弥、大徳陽子、水野聖哉、杉山文博
    • Organizer
      第94回 日本生化学会大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳機能を制御する翻訳後修飾酵素のインタラクトーム解析2019

    • Author(s)
      村田知弥、吉岡一真、西方圭那、橋本美涼、沖米田司、深水昭吉、海老原史樹文
    • Organizer
      第92回 日本生化学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 脱ユビキチン化酵素USP46のタンパク質間相互作用の網羅的解析2019

    • Author(s)
      吉岡一真、村田知弥、西方圭那、沖米田司、海老原史樹文
    • Organizer
      日本遺伝学会 第91回大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] うつ様行動制御因子USP46の新規相互作用因子の同定と機能解析2019

    • Author(s)
      村田知弥、吉岡一真、西方圭那、杉山文博、沖米田司、海老原史樹文
    • Organizer
      第66回 日本実験動物学会総会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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