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細胞内在性蛋白質の精密局在制御のための光応答性小分子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19J14793
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分37010:生体関連化学
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

沖 超二  名古屋工業大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2019年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード局在性リガンド / ゲノム編集 / 細胞内在性タンパク質 / ケージド化合物 / オプトジェネティクス
研究開始時の研究の概要

本研究は、細胞内の"内在性"の蛋白質やシグナル伝達を自在に光で操作できるオプトケミカル小分子システムの開発を行う研究である。

研究実績の概要

本研究では、細胞内の"内在性"の蛋白質やシグナル伝達を光で自在に操作できるオプトケミカル小分子システムを開発することを目的とする。本年度はまず、所属研究室がこれまでに開発した局在性リガンドmDcTMPのTMP部位に光分解性保護基であるNVOC基を導入したケージド型mDcTMPを開発することに成功した。さらに、これを用いることで、細胞内に発現させたeDHFRを融合タンパク質を光照射によって急速に細胞膜へ移行させるシステムを構築した。このオプトケミカル局在制御システムを用いることで、細胞集団中の狙った特定の細胞でのみタンパク質局在移行を誘導することや、単一細胞の細胞膜の局所へのタンパク質局在移行を行えるようになった。さらに、このシステムは細胞内シグナル伝達の光操作にも利用できることが示された。本ツールは、細胞内のシグナル分子やシグナル経路を光で時空間的に制御するための新しい分子ツールであり、まもなく論文投稿する。
また、ゲノム編集技術を用いて、内在タンパク質にeDHFRをノックインすることで、eDHFRで標識した内在性タンパク質を光操作することが可能になるものと期待される。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] University of California, San Diego(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Engineering orthogonal, plasma membrane-specific SLIPT systems for multiplexed chemical control of signaling pathways in living single cells2020

    • 著者名/発表者名
      Akinobu Nakamura, Choji Oki, Kenya Kato, Satoko Fujinuma, Gembu Maryu, Keiko Kuwata, Tatsuyuki Yoshii, Michiyuki Matsuda, Kazuhiro Aoki, Shinya Tsukiji
    • 雑誌名

      ACS Chemical Biology

      巻: 15 号: 4 ページ: 1004-1015

    • DOI

      10.1021/acschembio.0c00024

    • 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
  • [雑誌論文] Designer palmitoylation motif-based self-localizing ligand for sustained control of protein localization in living cells and Caenorhabditis elegans2020

    • 著者名/発表者名
      Akinobu Nakamura, Choji Oki, Shunsuke Sawada, Tatsuyuki Yoshii, Keiko Kuwata, Andrew K. Rudd, Neal K. Devaraj, Kentaro Noma, Shinya Tsukiji
    • 雑誌名

      ACS Chemical Biology

      巻: 15 号: 4 ページ: 837-843

    • DOI

      10.1021/acschembio.0c00014

    • 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] photoSLIPTによる細胞内分子の光操作と多色イメージング2019

    • 著者名/発表者名
      沖 超二, 吉井 達之, 築地 真也
    • 雑誌名

      生体機能関連化学部会ニュースレター

      巻: 34 ページ: 32-33

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A chemical approach for rapidly delivering cytosolic proteins to the inner plasma membrane in living cells by light2019

    • 著者名/発表者名
      Choji Oki, Tatsuyuki Yoshii, Shinya Tsukiji
    • 学会等名
      19th Symposium for Gene Design and Delivery
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シングルセルレベルでの細胞機能光活性化システムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      沖 超二, 吉井 達之, 築地 真也
    • 学会等名
      第83回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内タンパク質の局在を動かすオプトケミカルジェネティクス2019

    • 著者名/発表者名
      吉井 達之, 沖 超二, 中村 彰伸, 築地真也
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第14回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] photoSLIPTによる細胞内分子の光操作と多色イメージング2019

    • 著者名/発表者名
      沖 超二, 吉井 達之, 築地 真也
    • 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] Rapid protein translocation in cell using chemically synthesized photo-switch2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuyuki Yoshii, Choji Oki, Shinya Tsukiji
    • 学会等名
      第11回光操作研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 化学的アプローチによるタンパク質局在の光操作2019

    • 著者名/発表者名
      吉井 達之, 沖 超二, 中村 彰伸, 築地 真也
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 細胞機能の制御と解明のための新しい光化学遺伝学ツールの開発2019

    • 著者名/発表者名
      沖 超二, 吉井 達之, 築地 真也
    • 学会等名
      第9回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 細胞機能の制御と解明のための新しい光化学遺伝学ツールの開発2019

    • 著者名/発表者名
      沖 超二, 吉井 達之, 築地 真也
    • 学会等名
      新学術領域研究「分子夾雑の生命化学」第2回関東地区シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] SLIPT and photoSLIPT: chemical and optochemical tools for controlling protein localization in living cells2019

    • 著者名/発表者名
      Shinya Tsukiji, Akinobu Nakamura, Choji Oki, Tatsuyuki Yoshii
    • 学会等名
      Resonance Bio International Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 細胞膜又はゴルジ体に局在する化合物及びその使用2020

    • 発明者名
      築地真也ら、計6名
    • 権利者名
      築地真也ら、計6名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-030868
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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