長波長光による生体深部タンパク質光制御法の開発

• 研究課題/領域番号: 16K14030
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 大阪大学 (2017); 福井大学 (2016)
• 研究代表者: 服部 満 大阪大学, 産業科学研究所, 特任助教(常勤) (20589858)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 光遺伝学 / 蛍光観察 / 蛍光タンパク質 / 光応答タンパク質 / 光刺激 / オプトジェネティクス / 光制御 / 蛍光 / タンパク質

研究成果の概要

本研究は、長波長の光を利用して生きた細胞中の標的タンパク質を操作する方法を確立する。そのために、長波長光照射により蛍光分子から発生する近接場光の利用、もしくは長波長光応答タンパク質を利用する。
長波長光応答タンパク質を利用した方法では、タンパク質機能を光制御する方法を検討した。イオンポンプのうち580 nm前後の照射光によりイオン流入の程度が変化することが知られているタンパク質を選択し、照射光の波長と実際の細胞活動の変化の関係性を、化学発光タンパク質センサーを利用することで確認した。結果、光照射に対して鋭敏に反応する細胞活動が確認され、光応答タンパク質による長波長光での光制御の応用性を見出した。

研究成果

• [雑誌論文] A genetic screen to discover SUMOylated proteins in living mammalian cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Komiya M, Ito A, Endo M, Hiruma D, Hattori M, Saitoh H, Yoshida M, Ozawa T.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 7 号: 1 ページ: 17443-17443
  • DOI: 10.1038/s41598-017-17450-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Spatiotemporal analysis with a genetically encoded fluorescent RNA probe reveals TERRA function around telomeres. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamada, T., Yoshimura, H., Shimada, R., Hattori, M., Eguchi, T., Fujiwara, K., Kusumi, A. and Ozawa, T.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 号: 1 ページ: 38910-38910
  • DOI: 10.1038/srep38910
  • NAID: 120005997833
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Bioluminescent Indicator for Highly Sensitive Analysis of Estrogenic Activity in a Cell-based Format. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takenochi, O., Kanno, A., Takakura, H., Hattori, M. and Ozawa, T.
  • 雑誌名: Bioconju.Chem. 巻: 7 号: 11 ページ: 2689-2694
  • DOI: 10.1021/acs.bioconjchem.6b00466
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Confocal Bioluminescence Imaging for Living Tissues with a Caged Substrate of Luciferin. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hattori, M., Kawamura, G., Kojima, R., Kamiya, M., Urano, Y. and Ozawa, T.
  • 雑誌名: Anal. Chem. 巻: 88(12) 号: 12 ページ: 6231-6238
  • DOI: 10.1021/acs.analchem.5b04142
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] ルシフェラーゼ再構成を基盤としたGPCRシグナルの発光定量検出法 (2017)
  • 著者名/発表者名: 服部満
  • 学会等名: 日本薬学会第137年会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス (宮城県仙台市)
  • 年月日: 2017-03-25
  • 招待講演
• [学会発表] Development a monitoring system of N-cadherin dependent neuronal adhesion (2017)
  • 著者名/発表者名: Mitsuru Hattori, Tomoki Matsuda, Takeaki Ozawa, Takeharu Nagai
  • 学会等名: Scientific research innovative areas, area-meeting
• [学会発表] 共焦点発光イメージングを利用した生細胞観察法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 服部満, 河村玄気, 小嶋良輔, 神谷真子, 浦野泰照, 小澤岳昌
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2016-11-30
• [図書] 先端計測 (日本化学会編) (2016)
  • 著者名/発表者名: 服部満, 小澤岳昌 (分著)
  • 総ページ数: 188
  • 出版者: 化学同人