新しい分子イメージング技術の開発に向けたルシフェリン生合成系の解明

• 研究課題/領域番号: 23310159
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ケミカルバイオロジー
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 大場 裕一 名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (40332704)
• 研究期間 (年度): 2011-11-18 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2013年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2012年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: ルシフェリン / 生合成 / 分子イメージング / ホタル / セレンテラジン

研究概要

ホタルルシフェリンが、１分子のハイドロキノン（またはベンゾキノン）と２分子のL-システインから生合成されること実験により初めて明らかにした。また、毒性のあるハイドロキノンはそのままの形ではホタル体内には存在せず、そのかわりグルコースが付加したアルブチンの存在が認められた。このことはホタルが体内でハイドロキノンとシステインからルシフェリンを生合成していることを示している。

研究成果

• [雑誌論文] Biosynthesis of firefly luciferin in adult lantern : Decarboxylation of L-cysteine is a key step for benzothiazole ring formation in firefly luciferin synthesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Oba, Y., Yoshida, N., Kanie, S., Ojika, M. and Inouye, S.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biosynthesis of Firefly Luciferin in Adult Lantern: Decarboxylation of L-Cysteine is a Key Step for Benzothiazole Ring Formation in Firefly Luciferin Synthesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Oba Yuichi; Yoshida Naoki; Kanie Shusei; Ojika Makoto; Inouye Satoshi
  • 雑誌名: PloS one 巻: 8 号: 12 ページ: 1-15
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0084023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Firefly luciferase genes from the subfamilies Psilocladinae and Ototretinae (Lampyridae, Coleoptera) (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Oba, M. Yoshida, T. Shintani, M. Furuhashi, S. Inouye
  • 雑誌名: Comp. Biochem. Physiol. B 巻: 161 ページ: 110-116
• [雑誌論文] Firefly luciferase genes from the subfamilies Psilocladinae and Ototretinae (Lampyridae, Coleoptera) (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Oba, M. Yoshida, T. Shintani, M. Furuhashi, S. Inouye
  • 雑誌名: Comparative Biochemistry and Physisology B 巻: 161 号: 2 ページ: 110-116
  • DOI: 10.1016/j.cbpb.2011.10.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] The terrestrial bioluminescent animals of Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Oba, M.A. Branham, T. Fukatsu
  • 雑誌名: Zoological Science 巻: 28 号: 11 ページ: 771-789
  • DOI: 10.2108/zsj.28.771
  • 査読あり
• [雑誌論文] 「光る」という形質はいかにして進化したのか？ (2011)
  • 著者名/発表者名: 大場裕一
  • 雑誌名: 遺伝 巻: 65 ページ: 74-79
• [学会発表] ホタル生体への安定同位体標識化合物のインジェクションとLC/MS を用いたホタルルルシフェリンの生合成に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 蟹江秀星・大場裕一・吉田尚生・小鹿一・井上敏
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 生田市,明治大学
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] ホタルの発光メカニズムの進化 : ルシフェリンはどこから来て,どのようにしてルシフェラーゼの基質になったのか? (2014)
  • 著者名/発表者名: 大場裕一
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会シンポジウム「生命現象の鍵として働く化合物とその標的タンパク質の化学と生物」
  • 発表場所: 生田市, 明治大学
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] ホタルの発光メカニズムの進化：ルシフェリンはどこから来て、どのようにしてルシフェラーゼの基質になったのか？ (2014)
  • 著者名/発表者名: 大場裕一
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 明治大学生田キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] ホタル生体への安定同位体標識化合物のインジェクションとLC/MSを用いたホタルルシフェリンの生合成に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 蟹江秀星、大場裕一、吉田尚生、小鹿一、井上敏
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 明治大学生田キャンパス
• [学会発表] ホタルルシフェリンの生合成経路に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 蟹江秀星・吉田尚生・大場裕一
  • 学会等名: 日本農芸化学会中部支部168回例会
  • 発表場所: 名古屋市, 名古屋大学
  • 年月日: 2013-10-12
• [学会発表] 分子の目でみるホタルノヒカリ (2013)
  • 著者名/発表者名: 大場裕一
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会ワークショップ「虫の会(まじめ版)輝け昆虫少年」
  • 発表場所: 神戸, 国際展示場
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] ホタルルシフェリンの生合成経路に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 蟹江秀星、吉田尚生、大場裕一
  • 学会等名: 日本農芸化学会中部支部第168回例会
  • 発表場所: 名古屋大学シンポジオン
• [学会発表] ヘイケボタルから見つかった新規ルシフェラーゼアイソフォームとその卵および蛹の発光への関与 (2013)
  • 著者名/発表者名: 別所学、古橋麻奈、佐川進吾、大場裕一
  • 学会等名: 日本農芸化学会中部支部第168回例会
  • 発表場所: 名古屋大学シンポジオン
• [学会発表] 分子の目でみるホタルノヒカリ (2013)
  • 著者名/発表者名: 大場裕一
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸国際展示場
  • 招待講演
• [学会発表] Origin of the luminescence system in firefly (2012)
  • 著者名/発表者名: 大場裕一
  • 学会等名: XXIV International Congress of Entomology
  • 発表場所: Daegu, Korea
• [学会発表] 発光生物学の世界 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大場裕一
  • 学会等名: 節足動物発生学会
  • 発表場所: 滋賀県
  • 招待講演
• [学会発表] ホタルルシフェラーゼの起源２ (2011)
  • 著者名/発表者名: 大場裕一
  • 学会等名: 昆虫ワークショップ2011
  • 発表場所: 山形県
• [図書] ホタルの光は,なぞだらけ (2013)
  • 著者名/発表者名: 大場裕一
  • 総ページ数: 119
  • 出版者: くもん出版
• [図書] ホタルの光は、なぞだらけ (2013)
  • 著者名/発表者名: 大場裕一
  • 総ページ数: 119
  • 出版者: くもん出版
• [図書] 地球からのおくりもの 生物多様性を理解するために (2011)
  • 著者名/発表者名: 大場裕一（分担執筆）
  • 総ページ数: 216
  • 出版者: 風媒社
• [備考] サイエンスカフェ1. 大場裕一(2013)ホタルの光は,なぞだらけ.日本農芸化学会サイエンスカフェin 名古屋市科学館.2013年11 月16日,名古屋市,名古屋市科学館
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