Luminescent enzymatic reactions catalyzed by molecular assemblies and their bioimaging applications

• Project/Area Number: 25K00083
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 37030:Chemical biology-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 西原 諒 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (50846988)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2028: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2027: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2025: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
• Keywords: 生物発光 / ルシフェリン / ルシフェラーゼ / ペプチド / 酵素

Outline of Research at the Start

生物発光は細胞内タンパク質を可視化する技術に利用されるが、従来の方法では分子サイズの大きい発光酵素ルシフェラーゼを標識する必要があり、タンパク質の動態を自然な状態で観察することは困難であった。本研究では、自己集合時にのみルシフェラーゼのような発光活性を示す小型ペプチドを開発し、従来の発光技術では困難であった神経変性疾患に関連する細胞内タンパク質の凝集状態を長時間・非侵襲的に可視化できる技術を確立する。この新原理に基づく発光イメージング技術の確立により、基礎医学・薬学研究分野における生物発光イメージング技術の利用幅拡大を目指す。