新規蛍光強度増大型プローブによる細胞内蛋白質標識法の開発

• 研究課題/領域番号: 22685016
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 堀 雄一郎 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00444563)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 24,570千円 (直接経費: 18,900千円、間接経費: 5,670千円); 2012年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円); 2011年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円); 2010年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
• キーワード: 蛋白質標識 / 生細胞蛍光イメージング / 発蛍光プローブ / PYPタグ / タグ蛋白質 / 無洗浄イメージング / 蛋白質標識法 / 蛍光プローブ / PYP / 蛍光強度増大 / 桂皮酸誘導体 / クマリン誘導体

研究概要

タグ蛋白質とその特異的蛍光プローブを利用した蛋白質標識法は、化学に基づく新しい蛋白質のイメージング技術として近年注目を集めている。本研究では、遊離の状態では非蛍光性で、新規タグ蛋白質であるPYPタグとの標識反応に伴い蛍光強度を増大させる「発蛍光プローブ」を開発した。この発蛍光プローブとPYPタグにより、細胞内蛋白質を迅速、特異的、高S/N比でイメージングすることに成功し、本技術をDNAメチル化イメージングに応用した。

研究成果

• [雑誌論文] Development of Fluorogenic Probes for Quick No-Wash Live-Cell Imaging of Intracellular Proteins (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Hori, T. Norinobu, M. Sato, K. Arita, S. Shirakawa & K. Kikuchi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 135 号: 33 ページ: 12360-12365
  • DOI: 10.1021/ja405745v
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Protein Labeling with Fluorogenic Probes for No-Wash Live-Cell Imaging of Proteins (2013)
  • 著者名/発表者名: Hori, Y., Kikuchi, K.
  • 雑誌名: Curr. Opin. Chem. Biol. 巻: 17 号: 4 ページ: 644-650
  • DOI: 10.1016/j.cbpa.2013.05.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] 発蛍光型スイッチ機能を有した蛋白質ラベル化技術の開発による細胞内標的分子イメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 堀 雄一郎、菊地 和也
  • 雑誌名: CSJ Current Review 巻: 12 ページ: 162-168
  • 査読あり
• [雑誌論文] 発蛍光型スイッチ機能を有した蛋白質ラベル化技術の開発による細胞内標的分子イメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 堀 雄一郎、菊地 和也
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 51 ページ: 189-192
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Protein-Labeling Probes with Redesigned Fluorogenic Switch Based on Intramolecular Association for No-wash Live-cell Imaging (2012)
  • 著者名/発表者名: Hori, Y., Nakaki, K., Sato, M., Mizukami, S., Kikuchi, K.
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 巻: (In press) 号: 23 ページ: 5611-5614
  • DOI: 10.1002/anie.201200867
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Fluorogenic Probe with Transesterification Switch for Detection of Histone Deacetylase Activity (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Baba, Y. Hori, S. Mizukami & K. Kikuchi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 134 号: 35 ページ: 14310-14313
  • DOI: 10.1021/ja306045j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescent Probe for Detection of His tone Deacetylase Activity Based on Aggregation-Induced Emission (2012)
  • 著者名/発表者名: Dhara, K., Hori, Y., Baba, R, Kikuchi, K.
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 48 号: 94 ページ: 11534-11536
  • DOI: 10.1039/c2cc36591j
  • 査読あり
• [雑誌論文] 発蛍光プローブによる次世代型タンパク質標識技術-化学アプローチに基づくタンパク質蛍光イメージングの新展開 (2012)
  • 著者名/発表者名: 堀 雄一郎、菊地 和也
  • 雑誌名: 化学 巻: 67 ページ: 68-69
  • 査読あり
• [雑誌論文] 合成蛍光プローブと発現タンパク質を用いた新規タンパク質ラベル化システム (2011)
  • 著者名/発表者名: 堀 雄一郎、菊地 和也
  • 雑誌名: 生化学 巻: 83 ページ: 135-139
  • NAID: 10029067602
  • 査読あり
• [雑誌論文] 合成蛍光プローブによるタンパク質ラベル化法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 堀雄一郎
  • 雑誌名: 生化学 巻: 83 ページ: 135-139
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multicolor Protein Labeling in Living Cells Using Mutant β-Lactamase-Tag Technology (2010)
  • 著者名/発表者名: Shuji Watanabe
  • 雑誌名: Bioconjugate Chemistry 巻: 21 ページ: 2320-2326
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photocontrolled Compound Release System Using Caged Antimicrobial Peptide (2010)
  • 著者名/発表者名: Shin Mizukami
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 132 ページ: 9524-9525
  • 査読あり
• [学会発表] Development of Small Molecules with Fluorogenic Switches for Visualizing Protein Function and Localization (2014)
  • 著者名/発表者名: Hori, Y.
  • 学会等名: iCeMS-RIKEN Joint Symposium on Mesoscopic Chemical Biology Integrated Chemical-Physical Systems Towards Cell Control
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2014-02-07
  • 招待講演
• [学会発表] Development of PYP-tag mutants and fluorogenic probes for rapid imaging of intracellular proteins (2013)
  • 著者名/発表者名: Hori, Y., Sato, M., Kikuchi, K.
  • 学会等名: Seeing is Believing, EMBO/EMBL Symposium
  • 発表場所: Heidelberg, Germany
• [学会発表] 環境応答性発蛍光プローブとPYP タグを利用した細胞内蛋白質高速イメージング技術の開発と生物応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 堀雄一郎、佐藤基、菊地和也
  • 学会等名: 第7回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 環境応答性発蛍光プローブとPYPタグを利用した細胞内蛋白質高速イメージング技術の開発と生物応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 堀雄一郎, 佐藤基, 菊地和也
  • 学会等名: 第7回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] Development of PYP-tag mutants and fluorogenic probes for rapid imaging of intracellular proteins (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Hori, Motoki Sato, Kazuya Kikuchi
  • 学会等名: EMBO/EMBL symposium, Seeing is Believing
  • 発表場所: Heidelberg (Germany)
• [学会発表] Development of Proteinlabeling Probes with Environmentsensitive Fluorogenic Switch for No-wash Labeling of Intracellular Proteins Tagged with Photoactive Yellow Protein (PYP) Mutant (2012)
  • 著者名/発表者名: Hori, Y., Sato, M., Kamikawa, Y., Kikuchi, K.
  • 学会等名: EMBL Conference Series, Chemical Biology 2012
  • 発表場所: Heidelberg, Germany
  • 年月日: 2012-09-27
• [学会発表] Development of Fluorogenic Probes with Chemical Triggers for Imaging Protein Function and Localization (2012)
  • 著者名/発表者名: Hori, Y.
  • 学会等名: The 5^<th> "MEXT Project of Integrated Research on Chemical Synthesis" Forum, Unique peptide assemblies with biological functions
  • 発表場所: Uji, Japan
  • 年月日: 2012-09-15
  • 招待講演
• [学会発表] PYPタグと発蛍光プローブを利用した生細胞蛋白質イメージング (2012)
  • 著者名/発表者名: 堀 雄一郎、佐藤 基、菊地 和也
  • 学会等名: 第3回Vivid Workshop
  • 発表場所: 加賀
  • 年月日: 2012-02-21
• [学会発表] Design of Fluorogenic Probes for Labeling Photoactive Yellow Protein (PYP) Tag and No-wash Live-cell Imaging (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Hori, Kyohei Nakaki, Tomoya Norinobu, Motoki Sato, Kazuya Kikuchi
  • 学会等名: Gordon Research Conference
  • 発表場所: Andover (USA)
• [学会発表] Development of Photoactive Yellow Protein-based Protein Labeling System with Designed Fluorescence Probes (2011)
  • 著者名/発表者名: Hori, Y., Nakaki, K., Norinobu, T., Kikuchi, K.
  • 学会等名: Seeing is Believing, EMBO/EMBL Symposium
  • 年月日: 2011-03-18
• [学会発表] Design of Fluorogenic Probes for Protein Labeling Method Based on Photoactive yellow Protein (PYP) Tag and Live Cell Imaging (2011)
  • 著者名/発表者名: Hori, Y., Kikuchi, K.
  • 学会等名: Nature Chemical Biology Symposium
  • 発表場所: Boston, USA
• [学会発表] hotoactive Yellow Protein(PYP)タグと蛍光強度増大型プローブを利用した蛋白質標識法の開発と生細胞イメージング (2011)
  • 著者名/発表者名: 堀雄一郎、中木恭兵、則信智哉、菊地和也
  • 学会等名: バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 筑波
• [学会発表] Photoactive Yellow Protein（PYP）タグと蛍光強度増大型プローブを利用した蛋白質標識法の開発と生細胞イメージング (2011)
  • 著者名/発表者名: 堀雄一郎、中木恭兵、則信智也、菊地和也
  • 学会等名: 5回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: つくば（茨城）
• [学会発表] Design of fluorogenic probes for protein labeling method based on photoactive yellow protein (PYP) tag and live cell imaging (2011)
  • 著者名/発表者名: Hori, Y., Nakaki, K., Norinobu, T., Kikuchi, K.
  • 学会等名: Nature Chemical Biology Symposium 2011: Cancer Chemical Biology
  • 発表場所: Boston (USA)
• [学会発表] Development of a Protein Labeling System Based on Photoactive Yellow Protein and a Designed Fluorogenic Probe (2010)
  • 著者名/発表者名: Hori, Y., Nakaki, K., Kikuchi, K.
  • 学会等名: Pacifichem 2010
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] Design of Fluorogenic Probe for Novel Labeling System Based on Protein Tag, Photoactive Yellow Protein (2010)
  • 著者名/発表者名: 堀 雄一郎、則信 智也、中木 恭兵、菊地 和也
  • 学会等名: BMB2010
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] PYPタグと新規桂皮酸型プローブを利用した蛋白質ラベル化法の開発と無洗浄生細胞イメージング
  • 著者名/発表者名: 堀雄一郎、中木恭兵、佐藤基、菊地和也
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 横浜（神奈川）
• [備考]
  • URL: http://www-molpro.mls.eng.osaka-u.ac.jp
• [産業財産権] タンパク質を蛍光標識する方法 (2013)
  • 発明者名: 菊地 和也,堀 雄一郎,上野 秀樹
  • 権利者名: 国立大学法人大阪大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 取得年月日: 2013-06-28