Development of novel bioluminescent technology

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20H03178
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 岩野 智 宮崎大学, キャリアマネジメント推進機構, 講師 (10734832)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 生物発光 / バイオイメージング / 非侵襲

Outline of Annual Research Achievements

in vivo生物発光イメージングの検出感度を飛躍的に向上させる人工生物発光システムAkaBLIを基盤として非侵襲かつ非拘束な生体分子イメージングを可能にする人工生物発光プローブ技術の開発に取り組んでいる。
昨年度は生物発光現象の酵素反応性を活用した生体分子Xの強度変化型プローブAの開発を行った。本年度は、開発したプローブAの小型げっ歯類（マウス、ラット）への適応を行った。プローブAをCreリコンビナーゼ依存的に発現する組替マウスを利用して、様々な臓器におけるプローブAの発現を確認した。また外的刺激に応答し、発光強度が増減すること、すなわち、生体分子Xの応答を非侵襲的に観察することができた。またプローブAを組み込んだアデノ随伴ウイルスを感染させた脳神経細胞にプローブAを発現するラットにおいても同様にプローブが機能することを確認した。
また、多様なニーズに対応できる生物発光プローブの作動原理構築のため、BRET型のプローブの開発を目指し、基盤的データの取得を行った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

昨年度に開発したプローブAが動物個体で機能することを確かめた。またBRET型のプローブの開発を目指し、様々な蛍光タンパク質及び蛍光色素とAkalucの組み合わせ、効率よく波長を変調させる最適なアクセプター色素分子の探索を進めている。

Strategy for Future Research Activity

プローブAを利用した実験により生体分子Xの生体内動態に関して興味深い知見を得ており、関連が想定されるパラメーターの多面的な計測により、知見の確度を高め、論文発表を目指す。また、アクセプター色素分子の探索は引き続き進めつつ、別手法でのプローブ設計法の構築を検討する。