細胞内圧力センサーの創成を目指した、蛍光蛋白質の圧力応答機構の解明

• 研究課題/領域番号: 26650036
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 今田 勝巳 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40346143)
• 連携研究者: 渡邉 信久 名古屋大学, シンクロトロン光研究センター, 教授 (70212321)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 蛍光タンパク質 / 結晶構造 / 圧力 / メカノバイオロジー / 生体エネルギー変換 / X線結晶構造解析 / 蛍光蛋白質

研究成果の概要

圧力応答を示すGly挿入YFP変異体の高圧下での結晶構造解析と蛍光スペクトル測定を行った。高圧下では発色団のカルボニル酸素が反転するとともに周囲の残基のコンフォメーションが常圧でのYFPと同じ配置になった。この変化が圧力に応答した蛍光増強の原因と考えられる。また、蛍光ピーク付近には２つのピークが存在し、圧力変化により両者の相対的な強度が変化することがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Dependence of fluorescent protein brightness on protein concentration in solution and enhancement of it. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takamitsu J. Morikawa, Hideaki Fujita, Akira Kitamura, Takashi Horio, Johtaro Yamamoto, Masataka Kinjo, Akira Sasaki, Hiroaki Machiyama, Keiko Yoshizawa, Taro Ichimura, Katsumi Imada, Takeharu Nagai & Tomonobu M. Watanabe
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 22342-22342
  • DOI: 10.1038/srep22342
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] YFP１残基挿入変異体の構造基盤と蛍光特性. (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中るみか, 辻井美香, 垣塚太志, 慶澤景子, 川口辰也, 渡邉朋信, 今田勝巳.
  • 学会等名: 第15回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: あわぎんホール
  • 年月日: 2015-06-26
• [学会発表] YFP１残基挿入変異体の系統的な構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中るみか, 慶澤景子, 渡邊朋信, 川口辰也, 今田勝巳.
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都国際会議場
  • 年月日: 2014-10-17
• [学会発表] Systematic structural study of single amino acid insertion mutants of YFP (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanaka R, Yoshizawa K, Watanabe T, Kawaguchi T, Imada K
  • 学会等名: 日本生物物理学会第52回年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2014-09-27
• [学会発表] Glycine-inserted mutant Forster resonance energy transfer (FRET) fluorescent protein to evaluate intracellular crowding (2014)
  • 著者名/発表者名: Morikawa T, Machiyama H, Okamoto K, Yoshizawa K, Fujita H, Ichimura T, Imada K, Nagai T, Yanagida T, Watanabe T
  • 学会等名: 日本生物物理学会第52回年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2014-09-26
• [学会発表] YFPの１残基挿入変異が引き起こす構造変化と蛍光特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中るみか, 慶澤景子, 渡邉朋信, 川口辰也, 今田勝巳
  • 学会等名: 第14回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: ワークピア横浜／横浜産貿ホールマリネリア
  • 年月日: 2014-06-26