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2023 年度 実施状況報告書

オルガネラ融合後の経過時間を可視化する人工蛍光タイマーの創出

研究課題

研究課題/領域番号 23K19250
研究機関九州大学

研究代表者

足立 惇弥  九州大学, 理学研究院, 助教 (20982581)

研究期間 (年度) 2023-08-31 – 2025-03-31
キーワード蛍光イメージング / タグタンパク質 / 蛍光プローブ
研究実績の概要

時間経過を可視化する目標に向け必要となるタグタンパク質、蛍光部位、蛍光プローブの設計について検討を進めた。タグタンパク質に関しては、野生型からシステイン変異を1か所に導入したプラスミドを作製し、最終的に1種類の変異体をタンパク質として単離することに成功した。このタンパク質は還元剤存在下では野生型と同様のラベル化が可能だが、還元剤非存在下では恐らくタンパク質内ジスルフィド結合の影響でリガンドとの結合が遅くなることが分かった。蛍光部位に関しては、既報の色素を基本骨格とし、側鎖に生体適合性を高める工夫を施すことで、バッファー中で期待通りの蛍光特性を示すことが確かめられた。一方で、プローブに導入するために必要となる非対称型の合成法確立に苦慮しており、本研究用の蛍光プローブの合成には至っていないが、細胞内の非特異的局在を防ぐ設計について新たな知見が得られつつある。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

タグタンパク質と合成蛍光プローブの双方の観点で、新たなイメージングシステムを開発するための数々の知見が溜まりつつあるが、本研究目的達成に向けたアプローチを開始するまでに至っておらず、進捗としてはやや遅れが認められる。

今後の研究の推進方策

システイン変異を導入したタンパク質の扱いの難しさと分子の合成に苦慮している点を考慮し、タグタンパク質として野生型を用いる新しいシステムへと系を再設計した。既に得られている知見を基に、蛍光プローブの合成に注力することで、引き続き本研究の目的実証を目指していく。

次年度使用額が生じた理由

研究遂行に必要な物品を購入していたが、一部の取寄せ品の納品が遅れたため次年度使用額として未使用額が生じた。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Bioisostere-conjugated fluorescent probes for live-cell protein imaging without non-specific organelle accumulation2023

    • 著者名/発表者名
      Kamikawa Takuya、Hashimoto Akari、Yamazaki Nozomi、Adachi Junya、Kikuchi Kazuya、Hori Yuichiro
    • 雑誌名

      ChemRxiv

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.26434/chemrxiv-2023-7m2dn-v2

    • オープンアクセス
  • [学会発表] PYPタグの新規リガンドを用いたOFF-ON-OFF型蛍光プローブの開発とタンパク質分解可視化への応用2024

    • 著者名/発表者名
      太田 航司郎, 足立 惇弥, Jingchi Gao, 菊地 和也, 堀 雄一郎
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
  • [学会発表] GLUT4相互作用タンパク質検出を目的としたビオチン化プローブと基質の開発2024

    • 著者名/発表者名
      御手洗 拓真, 足立 惇弥, 寺下 功一郎, 菊地 和也, 堀 雄一郎
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会(2024)
  • [学会発表] Development of Hydrophobic Bioisostere Conjugated Fluorescent Probes for Live-Cell Imaging2024

    • 著者名/発表者名
      Takuya Kamikawa, Akari Hashimoto, Nozomi Yamazaki, Junya Adachi, Kazuya Kikuchi, Yuichiro Hori
    • 学会等名
      The 104th CSJ Annual Meeting (2024)
  • [学会発表] Development of OFF-ON-OFF Type Fluorescence Probe of PYP-tag to Visualize Protein Degradation2024

    • 著者名/発表者名
      Koshiro Ota, Junya Adachi, Jingchi Gao, Kazuya Kikuchi, Yuichiro Hori
    • 学会等名
      The 3rd Intertnaional Symposium on Biofunctional Chemistry
    • 国際学会
  • [学会発表] 粘度応答性蛍光プローブの開発と生細胞内における応答性2023

    • 著者名/発表者名
      足立 惇弥, 福嶋 俊明, 小田 春佳, 菅井 祥加, 佐藤 浩平, 木村 宏, 金原 数
    • 学会等名
      第17回バイオ関連化学シンポジウム
  • [学会発表] 粘度応答性蛍光プローブの開発と浸透圧がリソソーム内粘度に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      足立 惇弥, 福嶋 俊明, 小田 春佳, 菅井 祥加, 木村 宏, 金原 数
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
  • [備考] ホームページ

    • URL

      http://www.scc.kyushu-u.ac.jp/horilab/index.html

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公開日: 2024-12-25  

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