Quantitative analyses of intermolecular interactions inside protein droplets formed via liquid-liquid phase separation using Raman microscopy

Research Project

Project/Area Number	24K01505
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 34020:Analytical chemistry-related
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	田原進也東北大学, 薬学研究科, 助教 (00783060)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2028-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000) Fiscal Year 2027: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000) Fiscal Year 2026: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000) Fiscal Year 2025: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000) Fiscal Year 2024: ¥10,790,000 (Direct Cost: ¥8,300,000、Indirect Cost: ¥2,490,000)
Keywords	液-液相分離 / 熱力学的パラメーター / ラマン顕微鏡
Outline of Research at the Start	液-液相分離(LLPS)により生成した液滴内におけるタンパク質と薬剤等との結合を定量的に評価する技術を開発する。LLPSはタンパク質が高濃度の液滴を形成する現象である。形成された液滴は様々な生体分子間相互作用の場となる。このため、液滴内部の生体分子を標的とした薬剤等が検討されているが、その効果や特異性を非標識・非破壊かつ定量的に評価する手法はない。そこで本研究ではラマン顕微鏡を応用し、液滴内における結合の熱力学的パラメーターを網羅的に取得する。本技術を開発することで、任意の液滴内の生体分子間相互作用や液滴内のタンパク質を標的とした薬剤の性能の定量的な評価が可能になる。