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生きた細胞内のG蛋白質情報伝達の活性化を可視化する蛍光プローブ分子

研究課題

研究課題/領域番号 15655023
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 分析化学
研究機関東京大学

研究代表者

佐藤 守俊  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (00323501)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2004年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2003年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワードG蛋白質 / GPCR / エフェクター / 蛍光プローブ / FRET
研究概要

本研究の目的は,生きた細胞において最も主要な情報伝達の一つであるG蛋白質情報伝達を可視化検出する新規蛍光プローブ分子を開発し,蛍光顕微鏡下の単一細胞内の情報伝達を分析することである.昨今のゲノム解析(ヒト遺伝子総数は2-3万)により,G蛋白質連結型受容体(G-protein coupled receptor; GPCR)は1000種類にも及ぶ巨大な遺伝子ファミリーを形成しており,それぞれが,グルタミン酸・ドーパミンなど多くの神経伝達物質,ペプチド及びステロイドホルモン,嗅覚物質,味覚物質など受容体であることが明らかになっている.この1000種類に及ぶGPCRはGq, Gs, GiのいずれかのG蛋白質に結合しており,リガンド依存的に,対応するG蛋白質を活性化して,この活性化したG蛋白質がさらに下流の蛋白質(エフェクター)と結合しその活性をコントロールする.従って,G蛋白質とエフェクター蛋白質との相互作用を検出するFRET型の蛍光プローブを開発すれば当該目的を達成できると考えた.まずGqの活性化を検出するプローブをデザイン,それをコードするcDNAを遺伝子工学的手法を用いて作製した.このcDNAを生きた細胞内に導入してプローブ蛋白質を発現させ,この細胞をリガンド刺激して得られるFRET応答を指標にプローブの評価を行った.Gqについて多数のプローブデザインを評価・検討し,大きくFRET応答を示す蛍光プローブを見出した.この蛍光プローブが,生細胞内でアセチルコリン受容体など種々のGq連結型GPCRの活性化を可視化できることを示した(投稿準備中).さらに,GsおよびGiプローブを開発した(投稿準備中).これらGq, Gs, Giの三種類のプローブをそれぞれ用いることにより,上述の神経伝達物質,ペプチドホルモンのGPCRの活性化はもちろんのこと,生理的リガンドが未発見のorphan GPCRの活性化をも可視化できると考えている.

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (1件)

  • [文献書誌] M.Awais, M.Sato, K.Sasaki, Y.Umezawa: "A Genetically Encoded Fluorescent Indicator Capable of Discriminating Estrogen Agonists from Antagonists in Living Cells"Analytical Chemistry. (In press).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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