| 研究課題/領域番号 |
22KJ2066
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| 補助金の研究課題番号 |
21J20593 (2021-2022)
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 (2023)
補助金 (2021-2022) |
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| 応募区分 | 国内 |
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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 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
鳥井 健司 大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2023-03-08 – 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 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2023年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2022年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | フォトクロミック分子 / フルギミド / 発蛍光性色素 / BODIPY / タグタンパク質 / 生細胞イメージング / 光スイッチング蛍光分子 / 蛍光プローブ / 光スイッチング / フォトクロミズム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
光スイッチング蛍光分子とは、特定の波長の光を照射することで、その分子の蛍光強度や波長を制御することができる分子を言う。これらの分子は、高い空間分解能で生体試料を可視化する超解像イメージング技術において、非常に有用である。しかし、これまで開発された光スイッチング蛍光分子は、スイッチングの際に添加剤を要することや、細胞膜透過性が乏しいことが問題となり、生細胞での超解像イメージングに十分に適用できる分子は未だ開発されていない。そこで本研究では、光照射により分子構造が変化するフルギミドと呼ばれる合成分子をヒントにして、これらの問題点を克服した新たな光スイッチング蛍光分子を開発する。
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| 研究実績の概要 |
2022年度に引き続き、フォトクロミック分子であるフリルフルギミドと蛍光色素であるBODIPYを用いた光スイッチング蛍光プローブの開発に取り組んだ。この分子は、任意のタンパク質に結合すると蛍光強度が増大する発蛍光性を示し、結合後に光照射によりその蛍光強度を可逆的にコントロールすることが可能である。この分子を細胞内に導入することで、目的の箇所(細胞膜、細胞質、ミトコンドリアなど)を選択的に蛍光標識して、光照射による可逆的な蛍光スイッチングを達成した。尚、本研究成果は学術論文としてまとめ、”No-Wash Fluorogenic Labeling of Proteins for Reversible Photoswitching in Live Cells.”の題目でChemical Science誌に投稿し受理された。
研究期間全体を通して、フルギミドを利用した光スイッチング蛍光分子の開発を実施した。本研究の大きな成果として2つ述べる。1つは、光スイッチング蛍光分子を任意の生体分子に修飾した場合、疎水性が大きい光スイッチング蛍光分子間の凝集が抑制されるため、光安定性が大幅に向上することである。ここでいう生体分子とは抗体やタグタンパク質を含めたタンパク質を指す。2つ目は発蛍光性を付与した光スイッチング蛍光プローブを初めて開発したことである。これにより、非特異的な蛍光を抑制し、細胞内の目的箇所を可視化することに成功した。本研究成果は、生細胞の超解像蛍光イメージングを指向した蛍光プローブ開発に大きく貢献するものである。
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