Building Inventory of Evolution and Luminescent Mechanisms of Bioluminescent Proteins

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H03200
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 43040:Biophysics-related
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: YURA Kei 早稲田大学, 理工学術院, 教授(任期付) (50252226)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 博文 早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, 次席研究員(研究院講師) (60418572)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 発光タンパク質 / 分子進化 / データベース / ゲノム塩基配列

Outline of Final Research Achievements

This research project aimed to elucidate the evolution of bioluminescent mechanisms by building a database of luciferases and luciferins with other related data and by identifying new bioluminescent organisms/proteins. As a result, the project has launched BioHiKR, an integrated database of bioluminescent proteins and ligands with organisms. Along with the database, the project partially determined the genome sequence of Watasenia scintillans and newly identified amino acid sequences of different types of luciferases in the genome. In addition, the project discovered new bioluminescent organisms at Tateyama, Chiba, which emitted green light, rare event for marine organism. This project also initiated genome sequencing of Vargula hilgendorfii to identify enzymes for luciferin biosynthetic pathway.

Free Research Field

生物物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、発光タンパク質全体の進化を明らかにするためのデータ収集を実現し、データベースとして公開することで、発光生物および発光タンパク質の包括的理解をもたらすための基盤構築ができた。この基盤は発光生物の進化を理解することの助けになるとともに、発光タンパク質のバイオテクノロジーへの応用の道も拓くことにつながる。自ら発光するタンパク質を利用すれば、光が届かない生体深部で起こっている現象も解析することができるようになる。発光輝度を高める変異を見出すことで、実験道具としての発光タンパク質の開発にあらたな道を拓くことができる。