2019 Fiscal Year Research-status Report
Structural analysis of active site in a photoprotein (pholasin) and its application to bright imaging
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19K05844
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
久世 雅樹 神戸大学, 農学研究科, 准教授 (40335013)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 生体成分 / 生理活性 / 蛋白質 / 有機化学 / 生物発光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、発光タンパク質（フォラシン）について、①フォラシンの活性部位に存在するクロモフォアの化学構造を解明し、②発光基質であるデヒドロセレンテラジン（DCL）誘導体の構造活性相関を調べ、③選抜した高活性型DCLとアポフォラシンで再構成したフォラシンを、活性酸素種（ROS）検出のための高輝度発光系として創出すること、を目的としている。
本年度は、アポフォラシンの調製から研究に取り組んだ。市販されているフォラシンには天然由来のDCLが含まれており、DCL誘導体の活性測定の際に、DCLと交換しているのかどうか不明であったため、正確に評価できない問題があった。そこで、遺伝子発現によりアポフォラシンを調製することにした。種々検討した結果、カイコ－バキュロウイルス発現系でアポフォラシンが産生されることを見出した。これにDCLを添加して、人工フォラシン（天然由来のフォラシンと区別している）を調製した。この人工フォラシンを発光させる条件に付いてさらに精査した結果、発光を誘発させる条件を見出すことにも成功した。遺伝子発現によるアポフォラシンのDCLによる再構成と、その発光を誘発させることに世界で初めて成功した。
さらに、人工基質の合成研究にも取り組んだ。様々なDCLをクロスカップリング反応を利用して合成した。今回入手に成功した人工フォラシンを用いて、構造活性相関を調べた結果、天然型よりも一桁高輝度に発光するDCL誘導体を見出すことに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
カイコ－バキュロウイルス遺伝子発現系によりアポフォラシンを調製する方法を確立しており、さらに高活性なDCL誘導体を見出していることから、順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
人工フォラシンの発光誘発条件の最適化と、構造活性相関のデータをもとに、さらに高効率で発光する非天然型DCL誘導体の合成について、引き続き検討する。
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