| 研究課題/領域番号 |
17K05764
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物理化学
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| 研究機関 | 東邦大学 |
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研究代表者 |
細井 晴子 東邦大学, 理学部, 准教授 (00313396)
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| 研究分担者 |
宮武 秀行 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (50291935)
内田 朗 東邦大学, 理学部, 教授 (30176680)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 蛍光タンパク質 / 時間分解蛍光分光法 / X線結晶構造解析 / 蛍光寿命 / 蛍光メカニズム / 黄色蛍光タンパク質 / 緑色蛍光タンパク質 / 立体効果 / 水素結合 / 結晶構造解析 / 発光メカニズム / 変異体作製 / レーザー分光法 |
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| 研究成果の概要 |
蛍光タンパク質はクラゲやサンゴなどがもつ光るタンパク質である。蛍光タンパク質によって初めて、生きたままの細胞や組織の中にあるタンパク質の位置や動きの観察が可能になり、現在、蛍光タンパク質は生命科学分野の研究にとって欠かせないツールである。本研究では最も基本的な問いである「なぜ蛍光タンパク質は光るのか」を明らかにするために、238アミノ酸で構成される蛍光タンパク質eYFPのアミノ酸ひとつを置換しただけで光らなくなるのはなぜかに注目して研究を行った。時間分解蛍光寿命測定とX線結晶構造解析により、タンパク質中の光る部位（発色団）の剛直性の違いが重要であることが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
数多くの蛍光タンパク質が開発され、実際に可視化実験に用いられている。得られた結果を正しく理解するためにはその蛍光メカニズムが既知であることが必須であるが、現状では困難である。本研究では、eYFPとeGFPという2種類の蛍光タンパク質に対して、発色団周辺の剛直性が大きいほど蛍光寿命が長くなる、つまり強く光るようになるという共通の性質があることを明らかにした。この性質は、蛍光タンパク質全般に成り立つと考えており、現在、その拡張性を検討中である。これにより、可視化の基盤技術の向上、新規蛍光タンパク質の戦略的かつ効率的開発を可能にする知見を、社会に発信できる予定である。
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