| 研究課題/領域番号 |
23K19250
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0501:物理化学、機能物性化学、有機化学、高分子、有機材料、生体分子化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
足立 惇弥 九州大学, 理学研究院, 助教 (20982581)
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| 研究期間 (年度) |
2023-08-31 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023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 | 蛍光イメージング / タグタンパク質 / 蛍光プローブ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
蛍光を用いた可視化技術は分析化学や細胞イメージングの分野で他には代替し難い情報を提供している。特定の物質や状態を特異的に可視化するプローブの開発が進んでいる一方、特定の刺激後の「経過時間」を可視化する技術は未踏の挑戦的課題である。本研究では、タンパク質の基質特異的な反応と合成小分子を組み合わせることで、時間経過によって蛍光シグナルが変化していく “人工蛍光タイマー” の開発を目指す。過渡的な生成種が関与する非平衡のシステムを利用した蛍光センシングを実証し、関連分野に新奇なアイデアを提示する。
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| 研究実績の概要 |
時間経過を可視化する目標に向け必要となるタグタンパク質、蛍光部位、蛍光プローブの設計について検討を進めた。タグタンパク質に関しては、野生型からシステイン変異を1か所に導入したプラスミドを作製し、最終的に1種類の変異体をタンパク質として単離することに成功した。このタンパク質は還元剤存在下では野生型と同様のラベル化が可能だが、還元剤非存在下では恐らくタンパク質内ジスルフィド結合の影響でリガンドとの結合が遅くなることが分かった。蛍光部位に関しては、既報の色素を基本骨格とし、側鎖に生体適合性を高める工夫を施すことで、バッファー中で期待通りの蛍光特性を示すことが確かめられた。一方で、プローブに導入するために必要となる非対称型の合成法確立に苦慮しており、本研究用の蛍光プローブの合成には至っていないが、細胞内の非特異的局在を防ぐ設計について新たな知見が得られつつある。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
タグタンパク質と合成蛍光プローブの双方の観点で、新たなイメージングシステムを開発するための数々の知見が溜まりつつあるが、本研究目的達成に向けたアプローチを開始するまでに至っておらず、進捗としてはやや遅れが認められる。
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| 今後の研究の推進方策 |
システイン変異を導入したタンパク質の扱いの難しさと分子の合成に苦慮している点を考慮し、タグタンパク質として野生型を用いる新しいシステムへと系を再設計した。既に得られている知見を基に、蛍光プローブの合成に注力することで、引き続き本研究の目的実証を目指していく。
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