細胞から細胞へ伝達するGPCRシグナルの証明および伝達機構の解明

• 研究課題/領域番号: 26670024
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物系薬学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 服部 満 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 研究員 (20589858)
• 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: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: GPCR / ルシフェラーゼ / 細胞

研究成果の概要

顕微鏡観察より導き出された仮説 “GPCR活性が細胞間を伝達する” を証明するために, より高感度で短時間のGPCR活性変化を追跡できる観察系を確立した. リアルタイム発光イメージングを実行することで, GPCR活性の伝達メカニズムの解明を目標とした. 既存のルシフェラーゼの１００倍以上の発光強度を誇る NanoLucルシフェラーゼをベースとしたタンパク質再構成法によるプローブを新規に開発し, それぞれのプローブペアを細胞に導入して発光イメージングシステムにて発光値の変動を観察した. 経時的な観察の結果, GPCR活性と細胞活動の協調性を見出した.

研究成果

• [雑誌論文] Optogenetic activation of axon guidance receptors controls direction of neurite outgrowth (2016)
  • 著者名/発表者名: Endo, M., Hattori,M., Toriyabe, H., Ohno, H., Kamiguchi, H., Iino, Y. and Ozawa, T.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 号: 1 ページ: 23976-23976
  • DOI: 10.1038/srep23976
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] CRY drives cyclic CK2-mediated BMAL1 phosphorylation to control the mammalian circadian clock (2015)
  • 著者名/発表者名: 1)Tamaru T, Hattori M, Honda K, Nakahata Y, Sassone-Corsi P, van der Horst GTJ, Ozawa T, Takamatsu K
  • 雑誌名: PLoS Biology 巻: 13 号: 11 ページ: e1002293-e1002293
  • DOI: 10.1371/journal.pbio.1002293
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Bioluminescent tools for the analysis of G-protein-coupled receptor and arrestin interactions (2015)
  • 著者名/発表者名: Hattori, M. and Ozawa, T.
  • 雑誌名: RSC Adv. 巻: 5 号: 17 ページ: 12655-12663
  • DOI: 10.1039/c4ra14979c
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Simultaneous time-lamination imaging of protein association using a split fluorescent timer protein (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Takamura, M. Hattori, H. Yoshimura and T. Ozawa
  • 雑誌名: Anal. Chem. 巻: 87 号: 6 ページ: 3366-3372
  • DOI: 10.1021/ac504583t
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] High-throughput Live Cell Imaging and Analysis for Temporal Reaction of G Protein-coupled Receptor Based on Split Luciferase Fragment Complementation (2015)
  • 著者名/発表者名: Hattori, M. and Ozawa, T.
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 31 号: 4 ページ: 327-330
  • DOI: 10.2116/analsci.31.327
  • NAID: 130005061535
  • ISSN: 0910-6340, 1348-2246
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Split Luciferase Complementation for Analysis of Intracellular Signaling (2014)
  • 著者名/発表者名: Hattori, M. and Ozawa, T.
  • 雑誌名: Anal. Sci. 巻: 30 ページ: 539-544
  • NAID: 130004442285
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 生物発光イメージングシステムを利用した生細胞ハイスループット解析法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 服部満, 小澤岳昌
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学 京田辺キャンパス (京都府・京田辺市)
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] Live cell imaging and in vivo analysis for temporal reaction of G protein coupled receptor using split luciferase complementation (2015)
  • 著者名/発表者名: Hattori, M. and Ozawa, T.
  • 学会等名: Pachifichem2015
  • 発表場所: ハワイ・ホノルル ワイキキビーチマリオット (アメリカ)
  • 年月日: 2015-12-18
  • 国際学会
• [学会発表] Bioluminescence analysis in living cells using NanoLuc luciferase based probes (2015)
  • 著者名/発表者名: Hattori, M. and Ozawa, T.
  • 学会等名: Pachifichem2015
  • 発表場所: ハワイ・ホノルル シェラトンワイキキ (アメリカ)
  • 年月日: 2015-12-18
  • 国際学会
• [学会発表] Imaging system for monitoring of intracellular acidification in living tissues by photo-controllable luciferase (2015)
  • 著者名/発表者名: Hattori, M. and Ozawa, T.
  • 学会等名: Pachifichem2015
  • 発表場所: ハワイ・ホノルル ハワイコンベンションセンター (アメリカ)
  • 年月日: 2015-12-16
  • 国際学会
• [学会発表] 生物発光イメージングを利用したハイスループット解析システムの開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 服部満, 小澤岳昌
  • 学会等名: 日本分析化学会第64年会
  • 発表場所: 九州大学 伊都キャンパス (福岡県・福岡市)
  • 年月日: 2015-09-11
• [学会発表] A model for molecular mechanisms of circadian clock synchronization by UV light irradiation revealed from luciferase probes (2015)
  • 著者名/発表者名: 河村玄気・服部満・田丸輝也・小澤岳昌
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学 船橋キャンパス（千葉県）
  • 年月日: 2015-03-27
• [学会発表] Imaging Temporal Variation of Protein Association Using Split Timer Fluorescent Protein (2015)
  • 著者名/発表者名: 高村彩里, 服部満, 吉村英哲, 小澤岳昌
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学 船橋キャンパス（千葉県）
  • 年月日: 2015-03-27
• [学会発表] Optogenetic control of axonal outgrowth direction in vivo (2015)
  • 著者名/発表者名: 遠藤瑞己, 服部満, 小澤岳昌
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学 船橋キャンパス（千葉県）
  • 年月日: 2015-03-27
• [学会発表] Activation of heat-shock response pathway by UV irradiation mediates synchronization of circadian clock to regulate stress-protective pathways (2014)
  • 著者名/発表者名: 田丸輝也, 服部満, 高松研, 小澤岳昌
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県）
  • 年月日: 2014-11-26
• [学会発表] Development of Bioluminescent Probes for Analysis of Intracellular Environment and Signaling (2014)
  • 著者名/発表者名: 服部満, 高倉栄男, 小澤岳昌
  • 学会等名: 日中若手化学者フォーラム
  • 発表場所: 北京大学 (北京/中国)
  • 年月日: 2014-08-05
  • 招待講演