計画研究
本研究計画班では、生物における少数分子ネットワークにおける数および生理機能を定量可視化・操作可能とする技術の開発を目的としている。本年度は、【1】細胞内のカルシウム動態の超解像イメージングを可能にする光スイッチング蛍光センサー、【2】光操作を可能とするタンパク質および化合物、【3】細胞性粘菌の多細胞体形成におけるシグナル伝達動態、を中心とした研究を行った。【1】に関しては、昨年度論文発表した生体に優しい超解像観察が可能な光スイッチング蛍光タンパク質と赤色蛍光タンパク質をそれぞれFRETドナーおよびアクセプターに用いた光スイッチング型カルシウムセンサーの開発を進め、明暗コントラストが50倍程度に及ぶ新規光スイッチング型カルシウムセンサーの作製に成功した。【2】Photoactive Yellow ProteinとPhosphodiesteraseとの複合化によりセカンドメッセンジャー分子であるcAMCの濃度を光照射により能動的に制御できる系の構築に成功し、細胞走化性の光制御を試みた。また、リガンド添加により脂質膜におけるシグナル伝達を操作できる人工イオンチャネルの開発に成功した。【3】高感度化された新規赤色cAMP指示薬を開発し、1万個の細胞集団における自己組織的シグナル伝達動態を1分子/1細胞粒度で大規模解析できる系を確立した。内在機能分子数とcAMP動態を同時計測することで、少数個の分子が細胞単位での発振遷移を、また少数個の細胞がシグナル伝達能力の空間ヘテロ性の形成を制御していることを初めて明らかにした。
27年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2016 2015
すべて 雑誌論文 (20件) (うち国際共著 2件、 査読あり 20件、 謝辞記載あり 9件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (89件) (うち国際学会 35件、 招待講演 30件) 図書 (14件) 産業財産権 (6件) (うち外国 2件)
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