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電位依存性カルシウムチャネルの電子顕微鏡観察を可能にする新規化学修飾法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K14334
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分37010:生体関連化学
研究機関京都大学

研究代表者

田村 朋則  京都大学, 工学研究科, 講師 (10746639)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードカルシウムチャネル / 神経 / 可視化 / P/Q型Ca2+チャネル / タンパク質化学修飾 / 電子顕微鏡 / P/Q型カルシウムチャネル / 蛍光イメージング / ケミカルバイオロジー
研究成果の概要

本研究では脳組織中の内在性Ca2+チャネルを化学修飾し、ナノメートル分解能で可視化可能な新手法を開発することを目的とし、アガトキシン毒素を基盤としたケミカルプローブを開発した。具体的には、小脳プルキンエ細胞に豊富に存在するP/Q型Ca2+チャネルに標的を絞り、そのアンタゴニストであるω-アガトキシン IVAのN末端に蛍光色素やオキシム触媒を連結した化合物を合成した。実際に、マウス脳スライスにおいて蛍光色素-アガトキシンコンジュゲートがP/Q型Ca2+チャネルに結合することをイメージング解析によって確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

電位依存性カルシウム(Ca2+)チャネルとシナプス小胞間の距離は神経伝達物質放出を制御する主要因子であると考えられている。しかしその重要性にも関わらず、従来の電子顕微鏡技術では両者を同時に観察できないため、実際のCa2+チャネル-シナプス小胞間距離やその空間分布は不明であった。そこで本研究では脳組織中のCa2+チャネルを化学修飾し、ナノメートル分解能で可視化可能な新手法を開発する。本手法によってCa2+チャネル-シナプス小胞間の距離が決定できれば、記憶・学習に関わる神経伝達機構の分子論的理解がより深まり、神経疾患の病態解明や治療法開発に貢献すると期待できる。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018

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

  • [雑誌論文] Development of a cell-based ligand-screening system for identifying Hsp90 inhibitors2020

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Ueda, Tomonori Tamura, Itaru Hamachi
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 59 号: 2 ページ: 179-182

    • DOI

      10.1021/acs.biochem.9b00781

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a Photoactivatable Proximity Labeling Method for the Identification of Nuclear Proteins2020

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Tamura, Mikiko Takato, Keiya Shiono, Itaru Hamachi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 49 号: 2 ページ: 145-148

    • DOI

      10.1246/cl.190804

    • NAID

      130007795177

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemical proteomics for subcellular proteome analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Zhu Hao、Tamura Tomonori、Hamachi Itaru
    • 雑誌名

      Current Opinion in Chemical Biology

      巻: 48 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.cbpa.2018.08.001

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of a Nitric Oxide-Responsive Labeling Reagent for Proteome Analysis of Live Cells2019

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa Yuki、Miki Takayuki、Awa Masashi、Kuwata Keiko、Tamura Tomonori、Hamachi Itaru
    • 雑誌名

      ACS Chemical Biology

      巻: 14 号: 3 ページ: 397-404

    • DOI

      10.1021/acschembio.8b01021

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemistry for Covalent Modification of Endogenous/Native Proteins: From Test Tubes to Complex Biological Systems2018

    • 著者名/発表者名
      Tamura Tomonori、Hamachi Itaru
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 141 号: 7 ページ: 2782-2799

    • DOI

      10.1021/jacs.8b11747

    • 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
  • [学会発表] ペプチド毒素アガトキシンを用いたCa2+チャネルのlive brainラベリング2020

    • 著者名/発表者名
      美野 丈晴、後藤 大輝、田村 朋則、坂本 清志、浜地 格
    • 学会等名
      日本化学会 第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 生物毒素由来アガトキシンを用いた電位依存性Ca2+チャネルの可視化2019

    • 著者名/発表者名
      美野 丈晴、後藤 大輝、田村 朋則、坂本 清志、浜地 格
    • 学会等名
      第13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] 細胞および脳組織における内在性タンパク質の固定化駆動型アフィニティーラベリング2019

    • 著者名/発表者名
      天池一真、山上禎俊、西川雄貴、後藤大輝、清中茂樹、浜地格
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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