還元的手法と構成的手法を組合せた蛍光蛋白質の設計原理の解析と新規蛍光蛋白質開発

• 研究課題/領域番号: 24K01964
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分43020:構造生物化学関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 今村 博臣 京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (20422545)
• 研究分担者: 今田 勝巳 大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (40346143) ; 小杉 貴洋 分子科学研究所, 協奏分子システム研究センター, 助教 (00771388) ; 伊藤 創平 静岡県立大学, 食品栄養環境科学研究院, 准教授 (70372836)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2026年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2025年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2024年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
• キーワード: 蛍光タンパク質 / タンパク質工学 / X線結晶構造解析

研究開始時の研究の概要

先行研究において、申請者らは、複数のアミノ酸残基を置き換えることで、緑色蛍光蛋白質（GFP）を赤色蛍光蛋白質（RFP）へと変換することに世界で初めて成功し、赤色蛍光団の形成に重要と考えられる複数の構造要素を絞り込んだ。本研究では、部位特異的変異などの還元的アプローチとde novo構造設計を用いた構成的なアプローチの両方から、先行研究で得られた知見の正確さと普遍性を検証する。さらに、ここで得られた知見をもとに、AI配列設計やde novo構造設計を利用して、既存のRFPとは進化的に離れた多様な配列の新規RFPを開発するとともに、生体イメージングに資する高性能RFPを創出する。