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近赤外光に応答する光遺伝学ツールの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K05549
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38060:応用分子細胞生物学関連
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

石井 智浩  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 講師 (60549947)

研究分担者 中田 隆夫  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (50218004)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード光遺伝学 / オプトジェネティクス / 細胞内シグナル / カルシウムシグナル / タンパク質工学
研究成果の概要

近赤外光に応答する光遺伝学ツールの開発を試みた。新規光遺伝学ツールの作製は光感受性タンパク質と操作したいタンパク質を融合させることで行う。DNA組換え酵素や細胞内シグナル分子に、バクテリア由来の近赤外光応答ドメインを融合し新規の分子を作製した。培養細胞に導入し機能解析を行ったところ、近赤外光により分子が機能を発揮できることを確認した。しかしまだ応答効率が低い点は今後の課題として残る。

研究成果の学術的意義や社会的意義

光を使ってタンパク質の機能を操作するシステムが構築されれば、分子や細胞の機能を調べる研究が飛躍的に進展する。さらに複数の光を使って複数のタンパク質の機能を同時に操作できれば、より複雑な生命現象の理解が進む。本研究で示した近赤外光に応答する光遺伝学ツールの作製の可能性は、今後の生命科学研究への応用に向けた第一歩となる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Bacterial MgrB peptide activates chemoreceptor Fpr3 in mouse accessory olfactory system and drives avoidance behaviour2019

    • 著者名/発表者名
      Bufe Bernd、Teuchert Yannick、Schmid Andreas、Pyrski Martina、P?rez-G?mez Anabel、Eisenbeis Janina、Timm Thomas、Ishii Tomohiro、Lochnit G?nter、Bischoff Markus、Mombaerts Peter、Leinders-Zufall Trese、Zufall Frank
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41467-019-12842-x

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Subpopulations of vomeronasal sensory neurons with coordinated coexpression of type 2 vomeronasal receptor genes are differentially dependent on Vmn2r12018

    • 著者名/発表者名
      Akiyoshi Sachiko、Ishii Tomohiro、Bai Zhaodai、Mombaerts Peter
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience

      巻: 47 号: 7 ページ: 887-900

    • DOI

      10.1111/ejn.13875

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 光遺伝学ツールの開発と細胞の分化誘導2020

    • 著者名/発表者名
      石井智浩、Xiyin Deng、中田隆夫
    • 学会等名
      第125回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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