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合成分子と蛋白質を駆使した膜蛋白質の動態解明技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H02210
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ケミカルバイオロジー
研究機関大阪大学

研究代表者

堀 雄一郎  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (00444563)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2019年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2017年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
キーワードハイブリッドプローブ / PYPタグ / ナノボディ / 合成蛍光色素 / 膜タンパク質 / pHプローブ / 細胞膜タンパク質 / 内在化 / pH / ラベル化 / クマリン / 内在性膜蛋白質 / 蛋白質ラベル化 / 膜蛋白質 / 蛍光プローブ / 光架橋 / タンパク質間相互作用 / PYP / タンパク質ラベル化
研究成果の概要

膜タンパク質は、細胞内でダイナミックに局在変化することで、生理機能を発揮している。本研究では、内在性膜タンパク質の動態を可視化するために、独自のタンパク質ラベル化技術により、ナノボディと膜染色色素を複合化させたハイブリッドプローブを開発した。このプローブは、内在性膜タンパク質を特異的に認識し蛍光強度を上昇させることができるため、生細胞で内在性膜タンパク質を高いコントラストで検出する有用な技術である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今日、最も用いられているイメージング技術は、免疫染色と蛍光タンパク質を用いた方法の二つといえる。前者は細胞固定を伴うため生細胞の状態での解析ができなず、後者は目的タンパク質との融合タンパク質として発現させるため、内在性のタンパク質を検出することができない。このため、本研究で開発した技術は、これまでに得ることのできなかった内在性タンパク質の動態情報を与える革新的なものとなる可能性を秘めている。

報告書

(4件)
  • 2020 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2021 2020 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Near-infrared fluorescent probes: a next-generation tool for protein-labeling applications2021

    • 著者名/発表者名
      Reja Shahi Imam、Minoshima Masafumi、Hori Yuichiro、Kikuchi Kazuya
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 12 号: 10 ページ: 3437-3447

    • DOI

      10.1039/d0sc04792a

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fluorogenic probes for detecting deacylase and demethylase activity towards post-translationally-modified lysine residues2021

    • 著者名/発表者名
      Hori Yuichiro、Nishiura Miyako、Tao Tomomi、Baba Reisuke、Bull Steven D.、Kikuchi Kazuya
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 12 号: 7 ページ: 2498-2503

    • DOI

      10.1039/d0sc06551j

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of photoswitchable fluorescent molecules using arylazopyrazole2020

    • 著者名/発表者名
      Torii K, Hori Y, Watabe K, Kikuchi K
    • 雑誌名

      Bull Chem Soc Jpn.

      巻: - 号: 7 ページ: 821-824

    • DOI

      10.1246/bcsj.20200077

    • NAID

      130007879560

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] タンパク質ラベル化技術を用いたメチル化DNAの蛍光イメージング2020

    • 著者名/発表者名
      堀 雄一郎
    • 雑誌名

      顕微鏡

      巻: 55 ページ: 90-93

    • NAID

      130007897867

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Live‐Cell Imaging of DNA Methylation Based on Synthetic‐Molecule/Protein Hybrid Probe2018

    • 著者名/発表者名
      Kumar Naresh、Hori Yuichiro、Kikuchi Kazuya
    • 雑誌名

      The Chemical Record

      巻: 18 号: 12 ページ: 1672-1680

    • DOI

      10.1002/tcr.201800039

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthetic-Molecule/Protein Hybrid Probe with Fluorogenic Switch for Live-Cell Imaging of DNA Methylation2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Hori, Norimichi Otomura, Ayuko Nishida, Miyako Nishiura, Maho Umeno, Isao Suetake, Kazuya Kikuchi
    • 雑誌名

      J Am Chem Soc

      巻: 140 号: 5 ページ: 1686-1690

    • DOI

      10.1021/jacs.7b09713

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] PYPタグの新規リガンド構造の探索とマルチカラータンパク質ラベル化プローブの開発2020

    • 著者名/発表者名
      堀 雄一郎、西浦美也子、梅野真帆、菊地和也
    • 学会等名
      第14回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光スイッチ機能を持つ エピジェネティクス可視化ツールの開発2018

    • 著者名/発表者名
      堀 雄一郎
    • 学会等名
      生化学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of Fluorogen/Protein Hybrid Probes for Imaging Endogenous Biomolecules2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Hori
    • 学会等名
      Institute for Protein Research International Seminar “Frontiers in Peptide Science 2018”
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of Multicolor Fluorogenic Probes for Elucidating Role of GLUT4 N-Glycan in Intracellular Trafficking2017

    • 著者名/発表者名
      Hori, Y., Hirayama, H., Benedek, Z., Suzuki, T., Kikuchi, K.
    • 学会等名
      2017 KSMI-FASMI Joint Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Chemical Probes with Fluorogenic Switch for Imaging Modified Protein and DNA2017

    • 著者名/発表者名
      Hori, Y.
    • 学会等名
      ISBC2017 The Second International Symposium on Biofunctional Chemistry
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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