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2021 年度 研究成果報告書

発光タンパク質フォラシンの活性部位の構造解析と高輝度発光系への応用

研究課題

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研究課題/領域番号 19K05844
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38040:生物有機化学関連
研究機関神戸大学

研究代表者

久世 雅樹  神戸大学, 農学研究科, 教授 (40335013)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード生体成分 / 生理活性 / 蛋白質 / 有機化学 / 生物発光
研究成果の概要

発光タンパク質フォラシンについて、基質のないアポタンパク質の調製から研究を開始した。遺伝子発現アポフォラシンと基質を用いて、これを発光させる条件を見出した。この条件を用いて、天然型基質よりも明るく発光する基質構造を見出すことに成功した。その後、構造活性相関研究により基質の構造と発光強度に関する知見を集めることができた。これにより高輝度に発光する人工フォラシンを作り出すことに成功し、活性酸素種(ROS)を可視化するための基盤技術を構築することができた。さらに、発光波長を改変させるためのリンカーを基質に導入する手法も確立できた。これにより、様々な波長を用いた応用が可能になった。

自由記述の分野

生物有機化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

活性酸素種(ROS)は細胞内におけるシグナル伝達において、セカンドメッセンジャーとして重要な役割を果たしている。様々なROS検出法が確立されているが、ROSを時間・空間で可視化する手段がないため、未だに不明な点も多いのが現状である。本研究で確立した発光タンパク質フォラシンを用いた高輝度発光系は、ROS検出のための手段として利用することができることから、ROSに関連するシグナル伝達の研究分野において利用されることが期待される。さらに発光波長を改変させる可能性もあることから、生体組織中でのROSの可視化手段としての利用も期待される意義がある。

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公開日: 2023-01-30  

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