Fluorescence-regulating techniques reveal translocation mechanisms of metabolism-related proteins

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02879
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 37030:Chemical biology-related
• Research Institution: Kyushu University (2021-2023); Osaka University (2020)
• Principal Investigator: Hori Yuichiro 九州大学, 理学研究院, 教授 (00444563)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 蛍光プローブ / タンパク質の分解

Outline of Final Research Achievements

Protein localization changes and degradation play an important role in regulating cellular metabolism. Existing detection methods for protein degradation involve Western blotting with the addition of protein synthesis inhibitors, which affect whole protein synthesis throughout the cell. To solve this problem, we developed OFF-ON-OFF fluorescent probes, which become fluorescent when protein is labeled and suppress fluorescence upon degradation, to visualize the degradation of metabolism-related proteins.

Free Research Field

ケミカルバイオロジー・蛍光イメージング

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

代謝に関わるタンパク質には、栄養状態の変化やストレスに応じて、細胞内局在や発現・分解量をダイナミックに変化させるものがある。その異常は癌や生活習慣病の原因となるため、タンパク質動態・分解の可視化は疾病治療の観点から極めて重要な課題である。一方、特にタンパク質の分解を検出する既存の技術には、タンパク質合成阻害剤を使用するなど不十分な点が多い。本研究では、新たな化学原理に基づく蛍光プローブを開発することで、現在のタンパク質動態・分解可視化技術における問題を解決し、代謝に関するタンパク質の動態研究や、代謝異常に伴う疾病に関する医療研究に有用なツールと知見を与える。