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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Development of new techniques for cell regulation using synthetic self-localizing ligands

Research Project

Project/Area Number 15H03835
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

築地 真也  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40359659)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 滝本 浩一  長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (30500996)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords生体制御化合物 / タンパク質局在 / 細胞膜 / 局在性リガンド / シグナル伝達
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、研究代表者が考案した「局在性リガンド」の方法論を発展させ、生細胞内のタンパク質の局在を小分子化合物によって自在に制御するための新基盤技術・化合物体系を創出することを目的とした。本年度は主に以下の成果を上げることができた。
1)前年度までに開発したeDHFRとSNAP-tagの細胞膜移行誘導システムを併用することで、生細胞の2つの異なるシグナル経路をそれぞれ独立に制御できることを実証した。これにより、細胞内の2つの異なるシグナル経路間のクロストークやフィードバックを解析する新しい研究ツールを創出することができた。
2)eDHFR用の局在性リガンドであるmgcTMPを用いた場合、mgcTMPの添加によって細胞膜に移行したeDHFRがその後再度、細胞質に自発的に戻る現象を前年度見出した。詳細な解析の結果、この現象は、リガンドmgcTMPが細胞内で分解されることに由来することを明らかにし、その切断酵素(プロテアーゼ)の同定に成功した。さらにその知見を元に、細胞内分解を受けない新しい局在性リガンドを開発することにも成功し、それを用いることで長時間安定に局在移行を誘導できるシステムを構築することができた。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (31 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (27 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] KAIST(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      KAIST
  • [Journal Article] 化合物で細胞内分子の局在を操る~SLIPTテクノロジーの可能性~2018

    • Author(s)
      築地 真也
    • Journal Title

      生命化学研究レター

      Volume: 56 Pages: 7-12

  • [Journal Article] Noncanonical function of a small-molecular virulence factor coronatine against plant immunity: an in vivo raman imaging approach2017

    • Author(s)
      Minoru Ueda, Syusuke Egoshi, Kosuke Dodo, Yasuhiro Ishimaru, Hiroyuki Yamakoshi, Takeshi Nakano, Yousuke Takaoka, Shinya Tsukiji, Mikiko Sodeoka
    • Journal Title

      ACS Central Science

      Volume: 3 Pages: 462-472

    • DOI

      10.1021/acscentsci.7b00099

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ratiometric fluorescence imaging of nuclear pH in living cells using Hoechst-tagged fluorescein2017

    • Author(s)
      Akinobu Nakamura, Shinya Tsukiji
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 27 Pages: 3127-3130

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2017.05.036

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] New molecular tools for controlling protein localization and signaling in living cells2018

    • Author(s)
      Akinobu Nakamura, Shinya Tsukiji
    • Organizer
      2nd FRIMS International Symposium on Frontier Materials
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Orthogonal inducible protein translocation systems for multiplexed control of cell signaling pathways2018

    • Author(s)
      Kenya Kato, Akinobu Nakamura, Choji Oki, Tatsuyuki Yoshii, Shinya Tsukiji
    • Organizer
      2nd FRIMS International Symposium on Frontier Materials
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Spatiotemporal control of protein localization and cell signaling using new optochemical tools2018

    • Author(s)
      Choji Oki, Akinobu Nakamura, Tatsuyuki Yoshii, Shinya Tsukiji
    • Organizer
      2nd FRIMS International Symposium on Frontier Materials
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Lipid-tethered small molecules that induce protein translocation to endomembranes in living cells2018

    • Author(s)
      Shunsuke Sawada, Akinobu Nakamura, Tatsuyuki Yoshii, Shinya Tsukiji
    • Organizer
      2nd FRIMS International Symposium on Frontier Materials
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A new method for detecting protein-small molecule interactions in living cells2018

    • Author(s)
      Sachio Suzuki, Masahiro Ikuta, Akinobu Nakamura, Tatsuyuki Yoshii, Shinya Tsukiji
    • Organizer
      2nd FRIMS International Symposium on Frontier Materials
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of photoswitchable trimethoprim derivatives2018

    • Author(s)
      Shohei Tanaka, Tatsuyuki Yoshii, Shinya Tsukiji
    • Organizer
      2nd FRIMS International Symposium on Frontier Materials
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 細胞内シグナルの自在制御へ向けたSLIPTテクノロジー2018

    • Author(s)
      築地真也
    • Organizer
      Asian Chemical Probe Research Hub Symposium:天然物有機化学・天然物合成とケミカルバイオロジー
    • Invited
  • [Presentation] 局在分子ツールの新展開1:分解型/非分解型局在性リガンドによる細胞内シグナル持続時間制御2018

    • Author(s)
      中村彰伸、澤田隼佑、沖超二、吉井達之、市橋裕樹、小松徹、浦野泰照、築地真也
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
  • [Presentation] 局在分子ツールの新展開2:細胞内シグナル光制御のためのオプトケミカルSLIPTシステム2018

    • Author(s)
      沖超二、中村彰伸、吉井達之、築地真也
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
  • [Presentation] 局在分子ツールの新展開3:細胞内シグナル多重制御のための直交型SLIPTシステム2018

    • Author(s)
      加藤拳也、中村彰伸、吉井達之、築地真也
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
  • [Presentation] 局在分子ツールの新展開4:細胞膜インナーリーフレット特異的局在性リガンドの創製2018

    • Author(s)
      鈴木祥央、生田雅裕、中村彰伸、吉井達之、築地真也
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
  • [Presentation] オルガネラ膜局在を利用した生細胞内タンパク質ー小分子相互作用検出法の開発2018

    • Author(s)
      生田雅裕、鈴木祥央、中村彰伸、吉井達之、築地真也
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
  • [Presentation] 光応答性トリメトプリムの創製2018

    • Author(s)
      田中祥平、中村彰伸、吉井達之、築地真也
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
  • [Presentation] 生命を操る新しい化学を目指して2017

    • Author(s)
      築地真也
    • Organizer
      第2回材料科学フロンティア研究院シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] タンパク質のエンドメンブレン移行を誘導する化学ツール2017

    • Author(s)
      澤田隼佑、中村彰伸、吉井達之、築地真也
    • Organizer
      第81回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム
  • [Presentation] タンパク質の細胞膜輸送を誘導する化学ツール2017

    • Author(s)
      中村彰伸、吉井達之、築地真也
    • Organizer
      第81回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム
  • [Presentation] タンパク質を小胞体・ゴルジ体膜にアンカリングする小分子リガンドの開発とシグナル制御2017

    • Author(s)
      澤田隼佑、中村彰伸、吉井達之、築地真也
    • Organizer
      生体機能関連化学部会若手の会第29回サマースクール
  • [Presentation] 1細胞内の複数の分子活性を制御する技術の開発2017

    • Author(s)
      加藤拳也、中村彰伸、沖超二、藤沼学子、吉井達之、築地真也
    • Organizer
      第5回バイオ関連化学シンポジウム若手フォーラム
  • [Presentation] 脂質連結リガンドによる小胞体膜への蛋白質アンカリングと可逆的シグナル制御2017

    • Author(s)
      澤田隼佑、片平莉香、中村彰伸、吉井達之、築地真也
    • Organizer
      第5回バイオ関連化学シンポジウム若手フォーラム
  • [Presentation] 脂質連結リガンドによる小胞体膜への蛋白質アンカリングと可逆的シグナル制御2017

    • Author(s)
      澤田隼佑、片平莉香、中村彰伸、吉井達之、築地真也
    • Organizer
      第11回バイオ関連化学シンポジウム
  • [Presentation] 1細胞内の複数の分子活性を制御する技術の開発2017

    • Author(s)
      加藤拳也、中村彰伸、沖超二、藤沼学子、吉井達之、築地真也
    • Organizer
      第11回バイオ関連化学シンポジウム
  • [Presentation] タンパク質の細胞内局在制御技術を用いたin vivoでの骨格筋Aktシグナルの解析2017

    • Author(s)
      磯野友里絵、中村彰伸、築地真也、小笠原理紀
    • Organizer
      第72回日本体力医学会大会
  • [Presentation] 細胞を化学するSLIPTテクノロジー2017

    • Author(s)
      築地真也
    • Organizer
      2nd Symposium on New Trends of Nano- and Bio-materials Design in Supramolecular Chemistry
    • Invited
  • [Presentation] 有機化学と分子生物学による細胞機能の自在制御を目指して2017

    • Author(s)
      築地真也
    • Organizer
      第48回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Invited
  • [Presentation] エンドメンブレンを標的としたタンパク質局在移行誘導化合物の創製とRasシグナル制御2017

    • Author(s)
      澤田隼佑、片平莉香、中村彰伸、吉井達之、築地真也
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [Presentation] Controlling protein localization in living cells with synthetic self-localizing ligand: the SLIPT system2017

    • Author(s)
      Shinya Tsukiji, Akinobu Nakamura, Shunsuke Sawada, Tatsuyuki Yoshii
    • Organizer
      The Second International Symposium on Biofunctional Chemistry (ISBC2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Engineering orthogonal SLIPT systems for dual control of signaling pathways in living cells2017

    • Author(s)
      Tatsuyuki Yoshii, Akinobu Nakamura, Choji Oki, Satoko Fujinuma, Gembu Maryu, Michiyuki Matsuda, Kazuhiro Aoki, Shinya Tsukiji
    • Organizer
      The Second International Symposium on Biofunctional Chemistry (ISBC2017)
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-12-17  

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