• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2015 Fiscal Year Annual Research Report

Gタンパク質シグナルに応答するスイッチングゲノム編集技術

Research Project

Project/Area Number 26820362
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

石井 純  神戸大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (40512546)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Keywords遺伝子発現スイッチ / ゲノム編集 / Gタンパク質共役型受容体 / 酵母
Outline of Annual Research Achievements

Gタンパク質シグナルに応答するスイッチングゲノム編集技術として、Cre/loxP組換えシステムを利用することで「遺伝子が抜け落ちて代わりに別の遺伝子が発現する」系を確立した。これにより、Gタンパク質に由来するシグナルを検知して遺伝子発現の「ON→OFF」と「OFF→ON」を同時に引き起こすことが可能となった。具体的には、2種類の遺伝子をプロモーターの下流に並列に配置し、上流側に位置する1つ目の遺伝子の両端にloxP配列を付加することで、Creリコンビナーゼが作用した場合に、1つ目の遺伝子が欠落して代わりに2つ目の遺伝子が発現する酵母を作出した。さらに、人工転写因子の働きによりGタンパク質に由来するシグナルを検知してCre遺伝子を発現するように酵母を改変した。この酵母を用いることで、Gタンパク質共役型受容体(GPCR)が二量体を形成した場合にのみloxP配列の間で組換えが起こり、2種類の遺伝子の発現がそれぞれ「ON→OFF」と「OFF→ON」に切り替わるシステムを確立した。酵母内在性GPCRであるSte2を用いたところ、Ste2がホモ二量体を形成した場合のみシグナルを検出して2種類の遺伝子発現の切替えを引き起こした。また、酵母由来Ste2の代わりにヒト由来GPCRであるセロトニン受容体(HTR1A)を用いた場合でも同様に、HTR1Aのホモ二量体形成に応答して2種類の遺伝子発現を切替えることができた。さらに、ヒト由来アドレナリン受容体(ADRB2)を用いた場合、ADRB2同士のホモ二量体形成のみだけでなく、アンジオテンシン受容体(AGTR1)やソマトスタチン受容体(SSTR2)とのヘテロ二量体形成に応答して2種類の遺伝子発現を切替えることにも成功した。これらのことから、Gタンパク質シグナルに応答して遺伝子発現を切り替えることのできるスイッチングゲノム編集技術の確立に成功した。

  • Research Products

    (9 results)

All 2016 2015

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Dual-color reporter switching system to discern dimer formations of G-protein-coupled receptors using Cre/loxP site-specific recombination in yeast2016

    • Author(s)
      Yasuyuki Nakamura, Takamichi Hashimoto, Jun Ishii, Akihiko Kondo
    • Journal Title

      Biotechnology and Bioengineering

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1002/bit.25974

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Current Techniques for Studying Oligomer Formations of G-Protein-Coupled Receptors Using Mammalian and Yeast Cells2016

    • Author(s)
      Yasuyuki Nakamura, Jun Ishii, Akihiko Kondo
    • Journal Title

      Current Medicinal Chemistry

      Volume: 23 Pages: 1605-1619

    • DOI

      10.2174/0929867323666160407113353

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Gγ recruitment systems specifically select PPI and affinity-enhanced candidate proteins that interact with membrane protein targets2015

    • Author(s)
      Misato Kaishima, Jun Ishii, Nobuo Fukuda, Akihiko Kondo
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 5 Pages: 16723

    • DOI

      10.1038/srep16723

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Applications of yeast-based signaling sensor for characterization of antagonist and analysis of site-directed mutants of the human serotonin 1A receptor2015

    • Author(s)
      Yasuyuki Nakamura, Jun Ishii, Akihiko Kondo
    • Journal Title

      Biotechnology and Bioengineering

      Volume: 112 Pages: 1906-1915

    • DOI

      10.1002/bit.25597

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] High-resolution, quantitative analysis for measuring heterogeneities of G-protein signaling at single-cell levels in yeast2015

    • Author(s)
      Jun Ishii, Akihiko Kondo
    • Organizer
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2015)
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 酵母シグナル伝達を用いた標的膜タンパク質に対するバイオメディカル分子スクリーニングシステム2015

    • Author(s)
      海嶋美里,福田展雄,石井純,近藤昭彦
    • Organizer
      第33回イーストワークショップ
    • Place of Presentation
      せとうち児島ホテル
    • Year and Date
      2015-11-13 – 2015-11-14
  • [Presentation] ヒトニューロテンシン受容体のリガンド検出のための酵母バイオセンサーの開発2015

    • Author(s)
      橋弘樹,中村泰之,石井純,近藤昭彦
    • Organizer
      第33回イーストワークショップ
    • Place of Presentation
      せとうち児島ホテル
    • Year and Date
      2015-11-13 – 2015-11-14
  • [Presentation] ヒトニューロテンシン受容体におけるリガンド探索のための酵母バイオセンサー2015

    • Author(s)
      橋弘樹,中村泰之,石井純,近藤昭彦
    • Organizer
      第67回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      鹿児島城山観光ホテル
    • Year and Date
      2015-10-26 – 2015-10-28
  • [Presentation] 1細胞スクリーニングに向けたヒトGPCRアッセイ用酵母バイオセンサー開発2015

    • Author(s)
      橋弘樹,中村泰之,石井純,近藤昭彦
    • Organizer
      生物工学若手研究者の集い 夏のセミナー2015
    • Place of Presentation
      タナベ名古屋研修センター
    • Year and Date
      2015-07-11 – 2015-07-12

URL: 

Published: 2017-01-06  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi