生体内神経イメージングへの応用を目指したタンパク質合成レポーターの開発

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K14311
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 池内 与志穂 東京大学, 生産技術研究所, 講師 (30740097)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: タンパク質合成 / レポーター / GFP / リボソーム

Outline of Annual Research Achievements

本課題では、細胞内でのタンパク質合成の活性をリアルタイムに検出するためのレポーターの開発を目的として研究を行っている。以前に報告されているタンパク質合成活性のレポーターは低分子化合物の添加を必要とするものや、タンパク質分解系の活性に依存するものなどがあったが、脳などの生体内で細胞のタンパク質合成活性を測定するために使用するには問題点が多くあり、今までのレポーターに代わるgenetically encodedかつ正確なタンパク質合成活性レポーターを創り出すために本研究に取り組んでいる。
これまでに、合成されている最中にのみ蛍光を呈し、合成完了後に自己消光するような仕組みを取り入れたG改変GFP人工タンパク質の設計を行い、基本的な骨組みを備えた人工タンパク質を細胞内と試験管内の両方で作成した。さらに、この人工タンパク質の生化学的な評価を行い、自己消光メカニズムが働くことをこれまでに確認できたので、設計を最適化することができればタンパク質合成活性レポーターとして応用できると考えている。現在、人工タンパク質の最適化へ向けたタンパク質配列の検討を行っている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまでに、レポーターの基本的な骨組みをもった改変GFP人工タンパク質を作成し、基本的な動作が正常に行われることを確認できたため、順調にタンパク質合成活性レポーターを創出するための研究が進展していると言える。しかし、レポータータンパク質が凝集体を形成してしまう問題がみられたので、これを解決する必要がある。

Strategy for Future Research Activity

特にGFP部分を中心として、改変GFP人工タンパク質のアミノ酸配列の最適化を行うことにより、凝集体を形成せず、タンパク質合成活性を反映するように最適化することによって、タンパク質合成活性レポーターを作成する。