• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

分子フォトニクス制御に基づいた生命現象探索錯体プローブ

Publicly Offered Research

Project AreaCoordination Programming - Science of Molecular Superstructures for Chemical Devices
Project/Area Number 24108724
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

菊地 和也  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70292951)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywords合成蛍光プローブ / 1分子イメージング / 蛋白質標識 / pH応答性蛍光ラベル化プローブ / タンパク質ラベル化
Research Abstract

合成蛍光プローブを用いた蛋白質の蛍光標識技術は、蛍光蛋白質に代わる新しい蛍光イメージング技術として注目を集めている。我々は、β-ラクタマーゼ変異体(BLタグ)をタグ蛋白質として、その特異的蛍光プローブにより標的タンパク質を標識しイメージングする技術を開発してきた。本年度の研究では、光安定性の高い蛍光色素を組み込んだBLタグプローブを設計・開発し、細胞内蛋白質を1分子イメージングする方法を確立するとともに、蛋白質間相互作用の検出に関する研究への応用展開を行った。
まず、BLタグのリガンドの一つであるバカンピシリンに光退色に強いTAMRAを導入した蛍光プローブを設計した。このとき、色素とリガンドを水溶性リンカーであるエチレングリコール(EG)で繋いだ。異なる長さのEGリンカーを持つプローブを合成し、核に局在させたBLタグの生細胞イメージングを行ったところ、一つのEGをリンカーとしたプローブが細胞膜透過性や、細胞内蛋白質の標識特異性の観点から最適であることが判明した。次に、このプローブを用いて、細胞内膜に局在させたBLタグを全反射照明蛍光顕微鏡にて観察したところ、1分子蛍光に基づく複数の蛍光輝点が観測された。このことから、BLタグと新規プローブを用いることにより、細胞膜近傍に存在する蛋白質を1分子観察することができることが示された。次に、炎症・免疫に関わる受容体TLR4及びTLR4の細胞内ドメインに結合するTIRAPを1分子解析した。このとき、HaloタグとBLタグとそれぞれのプローブを用いることで、同時に2つの蛋白質を1分子解析することが可能となった。TLR4をLPSで刺激し1分子蛍光観察したところ、拡散速度の遅い成分がそれぞれの蛋白質由来の蛍光輝点の解析から分かった。このことは、これらの蛋白質が相互作用した結果、運動性が低下したと考えられる。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] ^1H MRI Detection of Gene Expression in Living Cells by Using Protein Tag and Biotinylation Probe2014

    • Author(s)
      Akimasa Yoshimura, Shin Mizukami, Yuki Mori, Yoshichika Yoshioka, Kazuya Kikuchi
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 43 Issue: 2 Pages: 219-221

    • DOI

      10.1246/cl.130942

    • NAID

      130004867962

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of Fluorogenic Probes for Quick No-Wash Live-Cell Imaging of Intracellular Proteins2013

    • Author(s)
      Y. Hori, T. Norinobu, M. Sato, K. Arita, S. Shirakawa & K. Kikuchi
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc

      Volume: 135 Issue: 33 Pages: 12360-12365

    • DOI

      10.1021/ja405745v

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of Fluorogenic Probe with Transesterification Switch for Detection of Histone Deacetylase Activity2012

    • Author(s)
      R. Baba, Y. Hori, S. Mizukami & K. Kikuchi
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc

      Volume: 134 Issue: 35 Pages: 14310-14313

    • DOI

      10.1021/ja306045j

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ^<19>F MRI monitoring of Gene Expression in Living Cells via Cell Surface β-Lactamase Activity2012

    • Author(s)
      松下尚嗣、水上進、杉原文徳、白川昌宏、菊地和也
    • Journal Title

      ChemBioChem

      Volume: 13 Issue: 11 Pages: 1579-1583

    • DOI

      10.1002/cbic.201200331

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Design Strategy of Chemical Probes for in vivo Imaging2013

    • Author(s)
      Kazuya Kikuchi
    • Organizer
      Advanced Practical Course in Chemical Biology
    • Place of Presentation
      Germany
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Design, Synthesis and Biological Application of Molecular Imaging Probes with Tunable Chemical Switches2013

    • Author(s)
      Kazuya Kikuchi
    • Organizer
      The 15th Asian Chemical Congress
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Intracellular Protein Labeling for Imaging Protein Degradation2013

    • Author(s)
      Kazuya Kikuchi
    • Organizer
      Asian Chemical Biology Initiative, 2013 Bangkok Meeting
    • Place of Presentation
      Thailand
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Design, Synthesis and Biological Application of Molecular Imaging Probes with Tunable Chemical Switches

    • Author(s)
      Kazuya Kikuchi
    • Organizer
      The 3rd International Conference on Molecular Sensors & Logic Gates (MSMLG)
    • Place of Presentation
      Korea
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi