| 研究課題/領域番号 |
18K05320
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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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| 審査区分 |
小区分37010:生体関連化学
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| 研究機関 | 鹿児島大学 |
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研究代表者 |
加藤 太一郎 鹿児島大学, 理工学域理学系, 助教 (60423901)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | ホタル生物発光 / ホタルルシフェラーゼ / チオエステラーゼ / 立体反転 / デラセミ化 |
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| 研究成果の概要 |
ホタル生物発光ではルシフェリン基質の不斉によって発光活性は著しく異なる。本研究において申請者は、ルシフェリン基質の不斉に関係なくD-体L-体いずれからでも効率よく発光するキラルフリー発光細胞を作製することを目指した研究を行った。この目的を達成するために、ホタル体内におけるD-ルシフェリン生合成経路を模倣したデラセミ化反応を活用することとし、標的としたルシフェラーゼ恒常発現Hela細胞に外来性チオエステラーゼを導入するとともに、内在性の遺伝子のノックダウンすることを試みた。検討の結果、非天然型のL-体からでも微弱ながら発光活性を有する候補細胞株を得ることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ホタル生物発光では一般的にL-体基質からは発光しないが、発光基質は反応中に容易にラセミ化するため、イメージング時の光学純度が維持できず発光の定量性や再現性が担保されないという問題点があった。しかしL-ルシフェリンでは発光しないという点を逆手に取れば、本手法によってデラセミ化反応経路が動作している細胞でだけD-ルシフェリンを生成させられる。よってバックグラウンド発光を著しく抑えた創造性の高い発光システムの構築が可能になる。さらに将来的にルシフェリン生合成経路の全体像が明らかになれば、本経路と融合することでD-ルシフェリンを自前供給する細胞システムへと展開することができる。
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