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2020 年度 実績報告書

ゲノム編集と化合物による細胞内在性タンパク質操作技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H02086
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

築地 真也  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40359659)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード局在性リガンド / SLIPT / ゲノム編集 / 細胞内在性タンパク質
研究実績の概要

本研究では、申請者の独自技術である「局在性リガンドによるタンパク質局在制御技術(SLIPT)」と「ゲノム編集技術」を融合し、タグタンパク質をノックインした内在性タンパク質の細胞内局在を化合物(局在性リガンド)で制御する基盤技術を確立する。本年度は、下記の成果を達成した。
1)複数のノックイン細胞の樹立。我々は前年度までに、CRISPR/Cas9による部位特異的ゲノム切断とゲノム修復機構を利用した遺伝子ノックイン系を構築し、内在性cRafのC末端にin-frameでタグタンパク質(ループ改変型eDHFRタグ)をノックインした細胞の樹立に成功している。今年度はさらにその手法を用いることで、内在性cRafに天然型eDHFRタグをノックインした細胞および、内在性BRafにループ改変型eDHFRタグをノックインした細胞を樹立することに成功した。
2)ノックイン細胞におけるcRafとBRafの機能解析。本年度はさらに、上で得たノックイン細胞に各種局在性リガンド(細胞膜用のmDcTMP、ゴルジ体用のmgc(3Me)TMP、エンドメンブレン用のoleTMP)を適用することで、タグを融合した内在性cRafとBRafをさまざまなオルガネラ膜に局在移行させる実験を行った。局在性リガンドを用いることで、内在性cRaf/BRafの局在と活性を制御できることが示され、さらに局在先によってcRaf/BRafのシグナル活性が異なる結果を得ることができた。現在さらなる詳細を解析している。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] A chemogenetic platform for controlling plasma membrane signaling and synthetic signal oscillation2021

    • 著者名/発表者名
      Yuka Hatano, Sachio Suzuki, Akinobu Nakamura, Tatsuyuki Yoshii, Kyoko Atsuta-Tsunoda, Kazuhiro Aoki, Shinya Tsukiji
    • 雑誌名

      bioRxiv

    • DOI

      10.1101/2021.03.16.435568

  • [雑誌論文] Golgi recruitment assay for visualizing small-molecule ligand: target engagement in cells2020

    • 著者名/発表者名
      Sachio Suzuki, Masahiro Ikuta, Tatsuyuki Yoshii, Akinobu Nakamura, Keiko Kuwata, Shinya Tsukiji
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 ページ: 7961-7964

    • DOI

      10.1039/d0cc02020f

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An improved intracellular synthetic lipidation-induced plasma membrane anchoring system for SNAP-tag fusion proteins2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsuyuki Yoshii, Kai Tahara, Sachio Suzuki, Yuka Hatano, Keiko Kuwata, Shinya Tsukiji
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 59 ページ: 3044-3050

    • DOI

      10.1021/acs.biochem.0c00410

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protein-recruiting synthetic molecules targeting the Golgi surface2020

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Sawada, Akinobu Nakamura, Tatsuyuki Yoshii, Keiko Kuwata, Fubito Nakatsu, Shinya Tsukiji
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 ページ: 15422-15425

    • DOI

      10.1039/d0CC06908f

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光応答性局在分子システムによる細胞操作2020

    • 著者名/発表者名
      吉井 達之, 築地 真也
    • 雑誌名

      生物工学

      巻: 98 ページ: 659–663

  • [学会発表] 細胞内シグナル制御のための改良型SNAP-tag局在移行システム2020

    • 著者名/発表者名
      田原海、波多野結香、鈴木祥央、吉井達之、築地真也
    • 学会等名
      第84回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム
  • [学会発表] 化学遺伝学アプローチによる細胞内在性タンパク質の操作2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木祥央、吉井達之、青木一洋、築地真也
    • 学会等名
      第84回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム
  • [学会発表] 細胞膜局在性リガンドを用いた細胞内シグナル独立制御技術の開発2020

    • 著者名/発表者名
      中村彰伸、沖超二、真流玄武、吉井達之、松田道行、青木一洋、築地真也
    • 学会等名
      第72回日本細胞生物学会大会
  • [学会発表] 細胞内在性タンパク質の化学遺伝学操作2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木祥央、吉井達之、青木一洋、築地真也
    • 学会等名
      第72回日本細胞生物学会大会
  • [学会発表] 細胞内合成脂質修飾に基づいたSNAP-tag融合タンパク質の細胞膜アンカリング誘導システム2020

    • 著者名/発表者名
      田原海、波多野結香、鈴木祥央、吉井達之、築地真也
    • 学会等名
      第14回バイオ関連化学シンポジウム
  • [学会発表] ゲノムにコードされた内在性タンパク質を操作するための化学遺伝学技術の開発2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木祥央、吉井達之、青木一洋、築地真也
    • 学会等名
      第10回CSJ化学フェスタ
  • [学会発表] ループ改変タンパク質を用いた細胞内シグナルの可逆的化学誘導システム2020

    • 著者名/発表者名
      波多野由香、鈴木祥央、吉井達之、築地真也
    • 学会等名
      第10回CSJ化学フェスタ
  • [学会発表] SLIPT:タンパク質局在と細胞内シグナルを操る化学遺伝学テクノロジー2020

    • 著者名/発表者名
      築地真也
    • 学会等名
      第72回日本細胞生物学会大会
    • 招待講演
  • [図書] Methods in Molecular Biology: Mammalian Cell Engineering2021

    • 著者名/発表者名
      Sachio Suzuki, Yuka Hatano, Tatsuyuki Yoshii, Shinya Tsukiji
    • 総ページ数
      in press
    • 出版者
      Springer Nature
    • ISBN
      978-1-0716-1440-2
  • [産業財産権] ゴルジ体に局在する化合物及びその使用2020

    • 発明者名
      築地真也、中村彰伸、澤田隼佑、吉井達之
    • 権利者名
      築地真也、中村彰伸、澤田隼佑、吉井達之
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2020-141893

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公開日: 2021-12-27  

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