発蛍光プローブが拓く生体分子ダイナミクスイメージング

• 研究課題/領域番号: 26282215
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ケミカルバイオロジー
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 堀 雄一郎 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (00444563)
• 研究協力者: 西浦 美也子 ; 馬場 玲輔 ; 平山 真也 ; 乙村 法道 ; 田尾 知美 ; Gao Jingchi ; 西田 会友子 ; 梅野 真帆
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円); 2016年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2015年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2014年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
• キーワード: 発蛍光プローブ / GLUT4 / DNAメチル化 / PYPタグ / ハイブリッドプローブ / メチル化DNA / 細胞周期 / 機能性超分子プローブ / Regnase-1

研究成果の概要

生体分子を可視化することは、生きた細胞内で生命現象を解明する有用な方法となる。これまで、蛍光蛋白質を用いた方法で蛋白質の生細胞イメージングが行われてきた。本研究では、生体分子と結合して蛍光を発する発蛍光プローブを開発して、既存技術では限界のあった生命現象を可視化した。この発蛍光プローブを用いることで、蛋白質の動態、糖鎖の機能、及び核酸の化学修飾を生細胞で解析することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Synthetic-Molecule/Protein Hybrid Probe with Fluorogenic Switch for Live-Cell Imaging of DNA Methylation (2018)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Hori, Norimichi Otomura, Ayuko Nishida, Miyako Nishiura, Maho Umeno, Isao Suetake, Kazuya Kikuchi
  • 雑誌名: J Am Chem Soc 巻: 140 号: 5 ページ: 1686-1690
  • DOI: 10.1021/jacs.7b09713
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of cyanine probes with dinitrobenzene quencher for rapid fluorogenic protein labelling (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Hori, Shinya Hirayama, Kazuya Kikuchi
  • 雑誌名: Philos Trans A Math Phys Eng Sci 巻: 375 号: 2107 ページ: 20170018-20170018
  • DOI: 10.1098/rsta.2017.0018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorogenic Probes Reveal a Role of GLUT4 N-glycosylation in Intracellular Trafficking (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Hirayama, Y. Hori, Z. Benedek, T. Suzuki, K. Kikuchi
  • 雑誌名: Nature Chemical Biology 巻: 12 号: 10 ページ: 853-859
  • DOI: 10.1038/nchembio.2156
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Design of a Protein tag and Fluorogenic Probe with Modular Structure for Live-Cell Imaging of Intracellular Proteins (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Kamikawa, Y. Hori, K. Yamashita, L. Jin, S. Hirayama, D.M. Standley & K. Kikuchi
  • 雑誌名: Chemical Science 巻: 7 号: 1 ページ: 308-314
  • DOI: 10.1039/c5sc02351c
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ヒストンデアセチラーゼ活性を検出する発蛍光プローブの開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 堀 雄一郎、馬場 玲輔、菊地 和也
  • 雑誌名: 薬学雑誌 巻: 135 号: 1 ページ: 23-29
  • DOI: 10.1248/yakushi.14-00202-3
  • NAID: 130004756464
  • ISSN: 0031-6903, 1347-5231
  • 年月日: 2015-01-01
  • 査読あり
• [雑誌論文] Redesign of Fluorogenic Labeling System to Improve Surface Charges, Brightness, and Binding Kinetics for Imaging Functional Localization of Bromodomains (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Hori, S. Hirayama, M. Sato & K. Kikuchi
  • 雑誌名: Angewante Chemie International Edition 巻: 54 号: 48 ページ: 14368-14371
  • DOI: 10.1002/anie.201506935
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Intramolecular Long-distance Nucleophilic Reactions as a Rapid Fluorogenic Switch Applicable to Detection of Enzymatic Activity (2015)
  • 著者名/発表者名: Reisuke BABA, Yuichiro HORI, Kazuya KIKUCHI
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 21 号: 12 ページ: 4695-4702
  • DOI: 10.1002/chem.201406093
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Chemical probes with fluorogenic switch for imaging modified protein and DNA (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Hori
  • 学会等名: ISBC 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 合成分子と蛋白質を駆使した生体分子イメージング (2017)
  • 著者名/発表者名: 堀 雄一郎
  • 学会等名: 公益財団法人サントリー生命科学財団 生有研シンポジウム ユニークな生命現象の解明を目指した「新しい鍵化合物」の創製
  • 招待講演
• [学会発表] Chemical probes with fluorogenic switches for visualizing modified protein and DNA (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Hori
  • 学会等名: BSJ-BSC Joint Symposium for Protein Design and its Applications to Biotechnology at the 54th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan (BSJ)
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2016-12-25
  • 招待講演
• [学会発表] Chemical probes for visualizing biological phenomena from glycobiology to epigenetics (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Hori
  • 学会等名: IPR seminar: Frontiers of peptide and glycoscience
  • 発表場所: Suita, Japan
  • 年月日: 2016-05-27
• [学会発表] Development of protein-labeling probes with fluorogenic switches for imaging cellular events (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Hori
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: Honolulu, U.S.A.
  • 年月日: 2015-12-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Fluorescent Probes for in vivo Imaging and Epigenetic Analysis (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Hori
  • 学会等名: Asian International Symposium -Natural Products Chemistry, Chemical Biology / Biofunctional Chemistry and Biotechnology-
  • 発表場所: Funabashi, Japan
  • 年月日: 2015-03-27
  • 招待講演
• [学会発表] Development of Chemical Tools for Imaging Protein Localization and Epigenetic Phenomena (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Hori, Norimichi Otomura, Reisuke Baba, Kazuya Kikuchi
  • 学会等名: wiss-Japanese Chemical Biology Symposium 2014
  • 発表場所: Bern, Switzerland
  • 年月日: 2014-10-02 – 2014-10-03
  • 招待講演