2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of far-red absorbing fluorescent probes and photoconvertible switches for organ-level bio-imaging and optogenetics
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26702036
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
成川 礼 静岡大学, 理学部, 講師 (30456181)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | オプトジェネティクス / 遠赤色光 / cAMP / シアノバクテリオクロム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度において、ビリベルジン（BV）を結合できないAnPixJg2というシアノバクテリオクロムに8つの変異を導入することで、BV結合能を付与することに成功していたが、さらに構造情報を基に変異解析を進めることで、最少2アミノ酸の変異導入により、BV結合能を付与できることを解明した。さらに、同等の変異を他のシアノバクテリオクロム（AnPixJg4, AM1_1870g4）に導入することで、BV結合能を付与することにも成功している。これらの成果について、現在、投稿準備中である。また、通常のシアノバクテリオクロムは、二つの光質吸収型が安定であるため、吸収状態の変換には二つの光質を利用する必要があったが、赤色光によって変換し、暗状態で速やかに戻るタイプ（AnPixJg4）と、緑色光によって光変換し、暗状態で速やかに戻るタイプ（cce_4193g1）の新規暗反転型シアノバクテリオクロムの同定に成功し、それぞれPhotochem. Photobiol. 誌とBiochemistry誌に報告している。さらに、赤色光で活性化し暗反転するシアノバクテリオクロムを利用し、アデニル酸シクラーゼの活性を制御することにも成功している。最終的に、哺乳類の培養細胞でcAMP光制御系を構築するための実験が現在、進行中である。こちらのドメインに関しては、変異導入によりBV結合能付与にも成功しているため、遠赤色光で活性化し暗反転する分子の開発が期待される。蛍光プローブに関しては、赤色光照射によって、培養細胞から強い蛍光を発する分子の開発に成功した。こちらも投稿論文を準備中である。遠赤色光を吸収し、近赤外蛍光を発する分子についても開発を進めたが、こちらに関しては、現在までのところ、量子収率の高い分子の設計には成功していないが、課題終了後も引き続き変異導入を進める予定である。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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