Extensive Screening Research on Firefly Bioluminescence Systems

Research Project

Project/Area Number	24K17835
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 38040:Bioorganic chemistry-related
Research Institution	The University of Electro-Communications
Principal Investigator	北田昇雄電気通信大学, 研究設備センター, 特任助教 (10857022)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords	生物発光 / ルシフェリン / ルシフェラーゼ / イメージング
Outline of Research at the Start	ホタルの生物発光は基質と酵素の反応によって発光を示す、高効率な発光システムであり、疾病治療の基礎研究などに使用する発光イメージング材料として応用されている。しかし、さらに有用な材料を開発するためには基質-酵素の組み合わせの最適化が不可欠である。本研究では多数の基質と酵素の組み合わせで網羅的に発光活性を測定し、最適な基質-酵素ペアを探索する。また、そのデータを量子化学計算や機械学習を用いて解析を行うことにより、さらに最適な基質と酵素を探索し合成することで、高い発光活性を示すホタル生物発光システムの開発を目指す。