| 研究課題/領域番号 |
20H02879
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分37030:ケミカルバイオロジー関連
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| 研究機関 | 九州大学 (2021-2023)
大阪大学 (2020) |
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研究代表者 |
堀 雄一郎 九州大学, 理学研究院, 教授 (00444563)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2021年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2020年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
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| キーワード | 蛍光プローブ / タンパク質の分解 / GLUT4 / 糖鎖 / 動的性質 / 蛍光レシオ / エンドサイトーシス / 蛍光スイッチプローブ / OFF-ON-OFF型蛍光プローブ / マルチカラーイメージング / OFF-ON-OFF蛍光プローブ / タンパク質分解 / タンパク質ラベル化 / PYPタグ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、タンパク質蛍光標識法を用い、化学原理に基づき蛍光を制御することで、代謝に関するタンパク質が引き起こすダイナミックな生命現象を解明する。第一は、タンパク質を標識すると蛍光性になり、タンパク質の分解に伴い蛍光が減少するOFF-ON-OFF型蛍光プローブにより、ストレス応答時におけるタンパク質分解を可視化する。第二は、pHに応答するマルチ蛍光スイッチプローブを開発し、膜タンパク質の内在化から分解に至る過程を可視化する。本研究では、これらのタンパク質の動態制御機構を明らかにし、疾病治療に役立つ知見を得る。
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| 研究成果の概要 |
タンパク質の局在変化や分解は細胞内代謝を制御する重要な役割を果たしている。タンパク質分解の既存の検出法は、タンパク質合成阻害剤を添加してウエスタンブロットを行うものであるが、細胞全体のタンパク質合成に影響を及ぼす。この問題を解決すべく、本研究では、タンパク質をラベル化すると蛍光性となり、分解されると蛍光が抑制されるOFF-ON-OFF蛍光プローブを開発し、代謝関連タンパク質の分解を可視化した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
代謝に関わるタンパク質には、栄養状態の変化やストレスに応じて、細胞内局在や発現・分解量をダイナミックに変化させるものがある。その異常は癌や生活習慣病の原因となるため、タンパク質動態・分解の可視化は疾病治療の観点から極めて重要な課題である。一方、特にタンパク質の分解を検出する既存の技術には、タンパク質合成阻害剤を使用するなど不十分な点が多い。本研究では、新たな化学原理に基づく蛍光プローブを開発することで、現在のタンパク質動態・分解可視化技術における問題を解決し、代謝に関するタンパク質の動態研究や、代謝異常に伴う疾病に関する医療研究に有用なツールと知見を与える。
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