2012 Fiscal Year Annual Research Report
幹細胞制御機能を有するタンパク質担持基材の分子設計
Publicly Offered Research
| Project Area | Molecular Science for Nanomedicine |
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| Project/Area Number |
24107508
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
中路 正 富山大学, 先端ライフサイエンス拠点, 特命助教 (10543217)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | キメラタンパク質 / 細胞膜受容体 / 蛍光タンパク質追跡 / シグナル伝達 / 分光学的評価 / 細胞制御 / 幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
基材に固定されたタンパク質が細胞を制御するメカニズムを解明する目的で研究を進めている。まず、蛍光ラベル化タンパク質の創製に着手した。遺伝子工学技術を応用して、タンパク質の活性が低下しないような蛍光ラベル化を検討した。クリックケミストリーを応用した位置特異的蛍光色素ラベル化法を検討したが、得られるタンパク質量が極めて少なく、実験に用いることができなかった。そこで、縮合反応を利用した蛍光ラベル化を試みたところ、活性低下がほとんど認められなかったため、こちらの合成手法で得た蛍光ラベル化タンパク質を用い、固定タンパク質の追跡を行った。現在までに、細胞培養１日での固定タンパク質の挙動の追跡が完了している。培養１日では、基材に固定されたタンパク質は、細胞には取り込まれていないことが示唆された。生物学的な評価と照らし合わせて考えると、基材固定タンパク質上で培養した細胞は、タンパク質のシグナル伝達が、培養液中に遊離したタンパク質から作用を受けた時と比べ、数倍効率良くタンパク質の作用を受けていること、また、細胞膜受容体のリン酸化について観察すると、培養３日目までは、継続して高いリン酸化状態にあることが分かったことから、基材固定タンパク質は培養初期では、細胞内に取り込まれていない、つまり、継続して受容体がリン酸化されていると考えることができた。一方、培養４日の細胞では受容体リン酸化量が明らかに減少する傾向が見られた点より、ある程度時間が経過すると、細胞内への取込みが行われているのではないかと現在のところ考えている。円偏光二色性測定・赤外分光測定法を利用した固定タンパク質－細胞膜レセプターの相互作用評価では、現在、測定ステージの作製を行っているが、感度よく、そして、再現よくスペクトルを得られるセットアップを模索中である。２５年度上半期で、測定系を確立させ、結果を得ていきたいと考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
２４年度計画で示した目標である、「固定タンパク質と細胞膜受容体の相互作用後の固定タンパク質の挙動追跡を行い有益な知見を得る」という点を達成したため、そして、それらの知見と分光学的評価により得られる知見を照らし合わせ議論し、本研究の最終目標を完遂できる見通しが立ったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度は、分光学的評価を重点的に行うこと、また、固定タンパク質の表面の状態を原子間力顕微鏡で観察し、知見を集積し、より深い議論ができるようにすることを目標に研究を進める。特に、分光学的な細胞－タンパク質間相互作用の観察は、あまり研究が進んでいないため、得られる成果は、インパクトの高いものであると考えられる。しかしながら、あまり先行する研究が無い分、得られた結果の信頼性が低いことも事実であるので、裏付けとなる生物学的知見とも整合性を取りながら慎重に進めることにしている。
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