2019 Fiscal Year Annual Research Report
Manipulation of Actin Cytoskeleton with Small-Molecular Probes
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17K14511
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
上野 匡 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (60462660)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 機能性小分子 / アクチン骨格 / 光制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アクチンは細胞骨格の一種であり，様々な外的な刺激や発生のコンテクストによって応答して，ネットワークが速やかに，また動的に再編成される．これにより細胞極性形成や神経突起の伸長，細胞運動などの細胞のダイナミクスが支えられている．本研究課題では，運動や細胞内物質輸送，細胞間の力の発生のといったさまざまな現象で多種多様な機能を果たす光によりアクチンを，時空間的に操作可能な技術を確立することを目的に，独自の発見に基づき光機能性プローブの開発を行っている．
申請者は，本研究課題とは別の目的の蛍光プローブの開発を行う過程で得られた蛍光色素がアクチン繊維を染めることを偶発的に発見しており，これが本研究課題の端緒となった．従来，アクチン繊維に高い親和性を有する化合物は，複雑な構造を有する非天然環状ペプチドや大員環ラクトンが報告されるのみであったが，申請者らの発見した分子はロドール類に属する非常に単純な蛍光分子でありながら，アクチンへの高い結合性を呈していた．本研究課題では「光によるアクチン繊維の制御」という目的を達成するために，この独自に発見したアクチン結合性色素骨格を元に，アクチン繊維への分子の結合とアクチン繊維の操作という２つの機能を有する機能性分子の開発を行っている．昨年度までにアクチン繊維の結合に関して精査をすすめるために構造活性相関研究を行い，アクチン骨格の制御が可能な機能性分子の合成・開発をすすめた．最終年度においては開発した分子を生細胞系，モデル動物に応用することで，詳細な性能評価を行った．研究成果は特許として出願中であり，製品化を進めている．
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