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ランタニド結合配列を用いたエンドソーム・マクロピノソームの可視化

研究課題

研究課題/領域番号 19657048
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 生物物理学
研究機関神戸大学

研究代表者

廣明 秀一  神戸大学, 医学研究科, 特命教授 (10336589)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2008年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2007年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワードバイオイメージング / 細胞内小胞輸送 / エンドソーム / マクロピノソーム / ランタニド結合タグ / タンパク質導入ドメイン
研究概要

本研究の目的は(1)わずか17アミノ酸残基の蛍光標識タグであるランタニド結合タグ(LBT)を用いた細胞生物学研究に適したバイオイメージング技術を確立すること、(2)とくにマクロピノサイトーシスやエンドソームのリサイクル現象を可視化すること、(3)新規のタンパク質細胞内導入ドメイン(PTD)を単離すること、の3点である。これらについて以下の成果を得た。
●哺乳動物細胞での遺伝子発現ベクターpCDNA3.1にクローニングされた遺伝子に、LBTタグを付加して培養細胞でのタンパク質の発現を確認した。マクロピノサイトーシス時の細胞骨格の再構成の可視化に向けて、別途GFP-tubulinの安定発現細胞株の樹立を行った。LBTで可視化した別の細胞骨格・エンドソーム関連因子との二重染色の実験は現在進行中である。
●ヒトの蛋白質由来の新規PTD配列2種(IGFBP-3/IGFBP-5)を単離同定し、その細胞内導入の経路が
HIV-TATと同様のヘパリン依存的マクロピノサイトーシス経路であることを明らかにした(Exp.Cell Res.,314 2352-2361.(2008))。
●IGFBP-5由来の新規PTD配列のヘパリン結合時の立体構造を調べた結果、HIV-TATと異なりa-helix構造が誘導されないことが明らかになった。この差がIGFBP由来PTDとHIV-TATの導入速度の差に関連して,いる可能性がある。
●京都大学との共同研究を行い、LBT-PTD-二重タグ付きUbが活用して導入効率の向上を検定した。
HIV-TAT由来PTDを用いて蛋白質導入を行い、最終的に生きたヒト細胞に15N標識した蛋白質を導入し
その多次元NMRを測定するIn-cell NMRP技術の確立に貢献した(Nature458106-109(2009)).
これらの研究は、おおむね研究実施計画どおりに進行しており、マクロピノサイトーシスの観察手法とし
てのLBT蛍光イメージング法はほぼ実用化できた。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] High-resolution multi-dimensional NMR spectroscopy of proteins in human cells.2009

    • 著者名/発表者名
      猪股晃介
    • 雑誌名

      Nature 458

      ページ: 106-110

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intracellular protein delivery activity of peptides derived from insulin-like growth factor binding proteins 3 and 5.2008

    • 著者名/発表者名
      合田名都子
    • 雑誌名

      Experimental Cell Research 314

      ページ: 2352-2361

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] クラスB GPCR細胞外ドメインのペプチドリガンド分子認識機構2008

    • 著者名/発表者名
      天野剛志
    • 雑誌名

      生化学 80

      ページ: 948-958

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] 進むGPCRの立体構造解析…展望と課題2008

    • 著者名/発表者名
      天野剛志・廣明 秀一
    • 雑誌名

      蛋白質核酸酵素 53

      ページ: 256-264

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] LBT/PTD dual tagged vector for purification, intrtacellular protein delivery and visualization in living cells. BBA-Mol Cell Res 1773 141-146.(2007).2007

    • 著者名/発表者名
      合田名都子、天野剛志、猪股浩介、佐々木慶之、白川昌宏、廣明秀一
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta-Molecular Cell Research 1773

      ページ: 141-146

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A method for high-throughput construction of bacterial protein expression vector and its application for cell biology.2008

    • 著者名/発表者名
      廣明秀一
    • 学会等名
      米国蛋白質科学会第22回年会
    • 発表場所
      サンディエゴ(アメリカ)
    • 年月日
      2008-07-22
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 新規蛍光標識タグLBTの利用と細胞膜透過ペプチドの探索2007

    • 著者名/発表者名
      廣明秀一
    • 学会等名
      第3回神戸大学医学シーズフォーラム
    • 発表場所
      神戸大学神緑会館、神戸
    • 年月日
      2007-11-15
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] エンドソーム膜出芽と微小管切断に関わる分子に共通するドメイン構成2007

    • 著者名/発表者名
      廣明秀一
    • 学会等名
      第30回分子生物学会・生化学会合同年会(BMB2007)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 新規ペプチドタグを用いた細胞へのタンパク質導入と検出法2007

    • 著者名/発表者名
      合田(天野)名郁子、天野剛志、猪股晃介、白川昌宏、田中俊樹、廣明秀一
    • 学会等名
      第30回分子生物学会・生化学会合同年会(BMB2007)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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