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Development of tools for visualizing and manipulating membrane contacts in living cells

Research Project

Project/Area Number 21H02078
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 37030:Chemical biology-related
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

Tsukiji Shinya  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40359659)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Keywordsメンブレンコンタクト / 蛍光プローブ / 局在性リガンド / 分割型タンパク質 / ホスファチジルイノシトール 4-リン酸 / 化学二量化剤
Outline of Research at the Start

近年、さまざまなオルガネラの膜と膜が近接して、メンブレンコンタクトと呼ばれる「膜ー膜接触部位」を形成することが明らかとなってきた。しかし、その生理機能はまだほとんど明らかになっていない。本研究では、細胞内のメンブレンコンタクトを特異的に可視化および操作することのできる新規ケミカルバイオロジーツールを開発し、メンブレンコンタクトの理解に資する基盤技術を構築することを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

The aim of this work was to develop new chemical biology tools for elucidating physiological functions of membrane-membrane contact sites in living cells. We successfully developed the following tools: (1) fluorescent probes that enable the visualization of membrane contact dynamics with reversibility, (2) chemogenetic techniques that can control the formation and deformation of membrane contacts, (3) novel genetically encoded fluorescent reporters for phosphatidylinositol 4-phosphate (PI4P).

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

メンブレンコンタクトの生物学は、サイエンスとしても未開拓領域であるばかりでなく、神経再生や神経変性疾患、がん、ウイルス性感染症など、多くの疾病との関連が示唆されつつある。本研究で開発したツール群は、メンブレンコンタクトの生理機能の解明に貢献し、診断や創薬などの幅広い生命科学・医学分野に新しいブレイクスルーと波及効果をもたらすものと期待される。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (12 results)

  • [Journal Article] ORP9-PH domain-based fluorescent reporters for visualizing phosphatidylinositol 4-phosphate dynamics in living cells2024

    • Author(s)
      Moeka Ajiki, Masaru Yoshikawa, Tomoki Miyazaki, Asami Kawasaki, Kazuhiro Aoki, Fubito Nakatsu, Shinya Tsukiji
    • Journal Title

      RSC Chemical Biology

      Volume: - Issue: 6 Pages: 544-555

    • DOI

      10.1039/d3cb00232b

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Chemo- and opto-genetic tools for dissecting the role of membrane contact sites in living cells: recent advances and limitations2023

    • Author(s)
      Fubito Nakatsu, Shinya Tsukiji
    • Journal Title

      Current Opinion in Chemical Biology

      Volume: 73 Pages: 102262-102262

    • DOI

      10.1016/j.cbpa.2022.102262

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] メンブレンコンタクトの化学遺伝学操作を介した膜脂質代謝の可逆制御2021

    • Author(s)
      吉川 優, 阿喰 萌香, 中津 史, 築地 真也
    • Journal Title

      日本化学会生体機能関連化学部会ニュースレター

      Volume: 36 Pages: 30-31

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      阿喰萌香、吉川優、宮崎友輝、中津史、築地真也
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      第45回日本分子生物学会年会
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      日本化学会第102春季年会
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      第52回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
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      2021 Annual Research Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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