試験管内分子進化と立体構造解析に基づいた赤色蛍光タンパク質の系譜拡張
| Project/Area Number |
20H03221
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 43040:Biophysics-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
今村 博臣 京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (20422545)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今田 勝巳 大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (40346143)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
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| Keywords | X線結晶構造解析 / イメージング / 蛍光タンパク質 / 試験管内分子進化 |
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| Outline of Research at the Start |
個体・組織レベルでの生命現象を理解するために、生体深部のイメージングに適した赤色以上の長波長蛍光を発する、明るく安定な蛍光タンパク質の開発が強く求められている。しかし、既存の赤色蛍光タンパク質（RFP）はお互いのアミノ酸配列がよく似ているため、新しい長波長蛍光タンパク質を開発するための自由度は限られている。そこで、本研究では既存のRFPとはアミノ酸配列の類似性が低い緑色蛍光タンパク質（GFP）のアミノ酸配列を改変することにより新しいRFPを創り出す。並行して、RFPにおいて赤色の蛍光団が形成するために本質的に重要なアミノ酸残基の立体配置についての知見を得る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に開発したmARs1タンパク質は、精製した状態でのゲルろ過カラムクロマトグラフィーの結果から、単量体であることが示されていた。しかし、極めて混み合い局所的な濃度が高くなる細胞内では、しばしば精製状態とは異なる挙動をとる蛍光タンパク質があることが、これまで知られていた。そこで、mARs1を小胞体の外側に係留させるかたちで細胞内に発現させ、その結果小胞体上に生じるOSER構造の蛍光輝度値を定量するOSERアッセイ法によって、mARs1が細胞内で単量体として存在するかを調べた。その結果、mARs1のOSER値は、単量体として知られるmCherryと同等であり、２量体として知られるdTomatoの半分であった。この結果から、mARs1が細胞内でも単量体として存在することが強く示唆された。
次に、AzamiRedタンパク質の変異体について、X線構造解析を進めた。その結果、RFP発色団形成効率が低下した変異体で、発色団形成過程の中間体と思われる新規構造を見出した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(24 results)
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[Journal Article] Intracellular ATP levels in mouse cortical excitatory neurons varies with sleep-wake states2020
Author(s)
A. Natsubori, T. Tsunematsu, A. Karashima, H. Imamura, N. Kabe, A. Trevisiol, J. Hirrlinger, T. Kodama, T. Sanagi, K. Masamoto, N. Takata, K-A Nave, K. Matsui, K.F. Tanaka, M. Honda
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Journal Title
Communications Biology
Volume: 3
Issue: 1
Pages: 491-491
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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