生体イメージングによる反応速度論的パラメーターの高感度計測

• 研究領域: 統合的多階層生体機能学領域の確立とその応用
• 研究課題/領域番号: 23136504
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 複合領域
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 青木 一洋 京都大学, 生命科学研究科, 講師 (80511427)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2013-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円); 2012年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2011年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
• キーワード: FRET / FCCS / パラメーター / シミュレーション / 解離定数

研究実績の概要

本年度は、昨年度に開発した方法で反応パラメーターの取得をさらに進めるとともに、定量パラメーターを用いた細胞内シグナル伝達システムのシミュレーションモデルの構築を行うことを目指した。
①定量パラメーターを用いたシグナル伝達システムのシミュレーションモデルの構築：　Ras-ERK MAPキナーゼシグナル伝達系の中に含まれるタンパク質間相互作用を昨年度開発した相互相関蛍光分光法FCCSを用いた手法により測定した。その結果、合計20以上ものタンパク質間相互作用を生きた細胞内で測定することができた。ここで得られたパラメーターを基にRas-ERK MAPキナーゼシグナル伝達系のシミュレーションモデルをCell Designerにより構築し、数値シミュレーションを行った。その結果、アダプタータンパク質ShcがEGF受容体に複数結合することが下流にシグナルを伝えるために必要であることを見出した。また、細胞内解離定数の値は、試験管内の解離定数と大きく異なっており、細胞内の環境を加味した反応パラメーターの重要性が明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Stable expression of FRET biosensors: a new light in cancer research. (2012)
  • 著者名/発表者名: Aoki, K.
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 103 号: 4 ページ: 614-619
  • DOI: 10.1111/j.1349-7006.2011.02196.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of an optimized backbone of FRET biosensors for kinases and GTPases (2011)
  • 著者名/発表者名: Komatsu N, Aoki K, Yamada M, Yukinaga H, Fujita Y, Kamioka Y, Matsuda M
  • 雑誌名: Molecular Biology of the Cell 巻: 22 号: 23 ページ: 4647-4656
  • DOI: 10.1091/mbc.e11-01-0072
  • 査読あり
• [学会発表] Toward a quantitative simulation model of Ras-ERK signaling pathway: Quantitative measurement with FCCS and FRET. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Aoki
  • 学会等名: Quantitative Bioimaging
  • 発表場所: Okazaki, Japan
  • 年月日: 2013-03-17
  • 招待講演
• [備考] 高感度FRETプローブの効率的な作製技術の開発
  • URL: https://sites.google.com/site/qsimulationproject/project-definition/eevee_project
• [備考] 高感度FRETプローブの効率的な作製技術の開発
  • URL: https://sites.google.com/site/qsimulationproject/project-definition/eevee_project