| 研究課題/領域番号 |
21K04801
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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27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
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| 研究機関 | 岡山理科大学 |
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研究代表者 |
二見 翠 (北添翠) 岡山理科大学, 生命科学部, 准教授 (10467748)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | タンパク質細胞導入法 / カチオン化タンパク質の導入経路 / タンパク質細胞導入技術 / エンドサイトーシス / Syndecan-4 / エンドサイトーシス阻害剤 / タンパク質の化学修飾 / タンパク質細胞導入 / 生細胞の機能制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
「タンパク質を化学修飾によりカチオン化することで生きた動物細胞内に導入する技術」において、詳細が明らかになっていない導入原理を解明することが本研究の目的である。本技術は細胞内のタンパク質機能の調査や、細胞機能の中核となるタンパク質を導入することで細胞の機能制御に応用できる。導入原理を明らかにすることで適正かつ効果的な活用、更には技術改良の足掛かりとなる。
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| 研究成果の概要 |
タンパク質を化学修飾によりカチオン化することで、負に帯電した細胞表面に静電的に吸着させ、細胞内に任意のタンパク質を導入することできる。本研究ではこのタンパク質細胞導入法について、導入経路を調べた。
人工転写因子BDADを導入モデルタンパク質としてカチオン化し、各種エンドサイトーシスの阻害剤で処理した細胞に導入した実験から、クラスリンエンドサイトーシス阻害剤で処理した細胞のみでBDADの導入効率が著しく低下したことで、導入経路にクラスリンエンドサイトーシスが重要であることがわかった。さらに細胞膜タンパク質Syndecan-4のカチオン化タンパク質導入への関与が確認された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
カチオン化によるタンパク質導入技術ではタンパク質の種類によっては導入効果が明確に見られないものがあり、その原因究明が課題であった。今回の研究を経て、カチオン化タンパク質の導入経路が明確になり、クラスリン依存性エンドサイトーシスが優位に働いていない細胞や培養条件ではタンパク質導入が著しく難しくなることが分かった。カチオン化によるタンパク質導入法の適用範囲が明確になったことは技術を利用する場合に成否を見通す上で非常に重要であり、さらに今後は導入が難しい細胞・培養条件においても導入が可能になるような工夫を検討するうえで道筋を示す情報である。
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