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ポストゲノム時代において、生体内で作用する分子の機能を、生きているその場で解明することが重要な研究課題として挙げられている。特に、蛋白質標識技術は、蛋白質の局在や機能を生細胞上で明らかにする強力な研究アプローチである。そこで、本研究では、蛋白質を可視化するために、蛋白質標識技術の開発に取り組んだ。・これまでに、蛋白質を標識することを目的として、βラクタマーゼ変異体(BLタグ)をタグ蛋白質として、βラクタム環構造をもつ化合物をプローブとして利用した方法を開発してきた。本年度の研究では、蛍光色素の会合を利用してBLタグに結合すると蛍光強度の上昇するプローブの開発を行なった。まず、プローブにBLタグの基質としてセファロスポリンを組み込み、蛍光色素とその蛍光色素と会合し消光させる効果を持つジニトロベンゼンをつないだ。この結果、プローブとタグが結合したとき、ジニトロベンゼン部位が解離し、それに伴い蛍光強度が上昇すると考えられた。実際に、ラベル化実験を行いゲル電気泳動実験を行なったところ、設計したプローブのBLタグに対する結合が確認され、蛍光スペクドルより、ラベル化に伴い蛍光強度の上昇が確認された。培養細胞上に、EGFRを融合させたBLタグを発現させ、ラベル化実験を行なったところ、特異的に発現細胞を蛍光イメージングすることに成功した。
以上の結果は、本技術が細胞に発現させた蛋白質の局在を解析する強力なツールになることを示している。
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