Development of Ultrasensitive Fluorescent Lactate Indicator for Intercellular Metabolism

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K15691
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 37010:Bio-related chemistry
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Nasu Yusuke 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (60831328)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 蛍光タンパク質 / 乳酸 / 蛍光バイオセンサー

Outline of Final Research Achievements

L-Lactate, traditionally considered a metabolic waste product, is increasingly recognized as an important intercellular energy currency in mammals. Investigations of the emerging roles of intercellular shuttling of L-lactate requires a method to observe extracellular L-lactate in living tissue with high spatiotemporal resolution. To achieve this goal, we developed a genetically encoded red fluorescent biosensor for extracellular L-lactate by using technique of protein engineering.

Free Research Field

タンパク質工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで細胞外の乳酸動態を観察する方法は, 血液を採取して生化学的に解析したり, 観察部位に乳酸反応性電極を挿入したりなど, 乳酸に関する時空間情報の欠如や生体に対する侵襲性が避けられなかった。世界で初めて細胞外乳酸を非侵襲的に, かつ, 高時間分解能で観察することが可能なバイオセンサーを開発した, という点で本研究の成果は学術的に極めて意義がある。さらに, 乳酸は社会的な認知度・注目度も高いことから, 本研究成果である細胞外乳酸センサーを利用することでこれまで知られていなかった乳酸の新たな知見の発見につながる可能性がある点で社会的な意義がある。