| 研究課題/領域番号 |
19K05844
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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38040:生物有機化学関連
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
久世 雅樹 神戸大学, 農学研究科, 教授 (40335013)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 生体成分 / 生理活性 / 蛋白質 / 有機化学 / 生物発光 / タンパク質 / 生体分子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
以下の年度計画で順次計画を進める。
平成３１年度：①13C標識DCLの合成と再構成フォラシンのNMR測定、②N/O置換DCL誘導体の合成
平成３２年度：①フォラシンの再構成と構造活性相関、②NMR、ラマン・赤外分光によるフォラシンの解析
平成３３年度：①高輝度フォラシンの創製、②発現アポフォラシンから再構成したフォラシンのX線結晶構造解析
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| 研究成果の概要 |
発光タンパク質フォラシンについて、基質のないアポタンパク質の調製から研究を開始した。遺伝子発現アポフォラシンと基質を用いて、これを発光させる条件を見出した。この条件を用いて、天然型基質よりも明るく発光する基質構造を見出すことに成功した。その後、構造活性相関研究により基質の構造と発光強度に関する知見を集めることができた。これにより高輝度に発光する人工フォラシンを作り出すことに成功し、活性酸素種（ROS）を可視化するための基盤技術を構築することができた。さらに、発光波長を改変させるためのリンカーを基質に導入する手法も確立できた。これにより、様々な波長を用いた応用が可能になった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
活性酸素種（ROS）は細胞内におけるシグナル伝達において、セカンドメッセンジャーとして重要な役割を果たしている。様々なROS検出法が確立されているが、ROSを時間・空間で可視化する手段がないため、未だに不明な点も多いのが現状である。本研究で確立した発光タンパク質フォラシンを用いた高輝度発光系は、ROS検出のための手段として利用することができることから、ROSに関連するシグナル伝達の研究分野において利用されることが期待される。さらに発光波長を改変させる可能性もあることから、生体組織中でのROSの可視化手段としての利用も期待される意義がある。
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