蛍光バイオセンサーを用いたミトコンドリア分岐鎖アミノ酸輸送体の同定およびその解析

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17H03654
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 今村 博臣 京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (20422545)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 分岐鎖アミノ酸 / BCAA / イメージング / FRET / 蛍光 / トランスポーター / siRNA

研究成果の概要

分岐鎖アミノ酸はBCAAとも呼ばれ、様々な生理機能や疾患に関わる重要な栄養素です。細胞に取り込まれた分岐鎖アミノ酸はミトコンドリア内に運ばれて代謝されますが、これまでどのような仕組みでミトコンドリア内に運ばれるかはよくわかっていませんでした。我々は、細胞質およびミトコンドリア内の分岐鎖アミノ酸濃度をイメージングするための新しい蛍光バイオセンサーOLIVeを開発し、単一の生きた細胞内部の分岐鎖アミノ酸動態を調べることを可能にしました。この技術を用いてミトコンドリアの分岐鎖アミノ酸輸送体分子のスクリーニングをおこない、候補となる３種類の遺伝子を見出しました。

自由記述の分野

バイオイメージング

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究において我々が開発した蛍光バイオセンサーは、オートファジー研究を始め分岐鎖アミノ酸が関与する幅広い生物学領域において重要な研究ツールとなることが期待されます。分岐鎖アミノ酸は様々な生理機能や疾病に関与することから、分岐鎖アミノ酸の生体内動態の理解の増進は、将来的には病気の理解や健康に大きく寄与する可能性が高いと考えられます。