還元的手法と構成的手法を組合せた蛍光蛋白質の設計原理の解析と新規蛍光蛋白質開発

• Project/Area Number: 24K01964
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 43020:Structural biochemistry-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 今村 博臣 京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (20422545)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 今田 勝巳 大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (40346143) ; 小杉 貴洋 分子科学研究所, 協奏分子システム研究センター, 助教 (00771388) ; 伊藤 創平 静岡県立大学, 食品栄養環境科学研究院, 准教授 (70372836)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2025: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2024: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
• Keywords: 蛍光タンパク質 / タンパク質工学 / X線結晶構造解析

Outline of Research at the Start

先行研究において、申請者らは、複数のアミノ酸残基を置き換えることで、緑色蛍光蛋白質（GFP）を赤色蛍光蛋白質（RFP）へと変換することに世界で初めて成功し、赤色蛍光団の形成に重要と考えられる複数の構造要素を絞り込んだ。本研究では、部位特異的変異などの還元的アプローチとde novo構造設計を用いた構成的なアプローチの両方から、先行研究で得られた知見の正確さと普遍性を検証する。さらに、ここで得られた知見をもとに、AI配列設計やde novo構造設計を利用して、既存のRFPとは進化的に離れた多様な配列の新規RFPを開発するとともに、生体イメージングに資する高性能RFPを創出する。