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2016 年度 実績報告書

新規分子蛍光センサーを用いた昆虫ホルモン運搬機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26850216
研究機関東京農工大学

研究代表者

菊田 真吾  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (90718686)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードFRET
研究実績の概要

幼若ホルモンセンサーを発現させ、蛍光シグナルを得ることが本課題の目的であるが、主に1)培養細胞レベル 2)昆虫生体レベルの二段階で検証を行った。1)の細胞レベルにおける応答では、膜局在型バイオセンサーを用いたことで、シグナル値の変化を得ることができた。細胞質局在もしくは核局在型では、幼若ホルモンJH添加した場合においても、その検出は困難であった。その理由として、センサーの感度が挙げられる。本センサーは改良の結果JH IIIで300 nMの結合定数であったことから、応答できる閾値に達しなかった可能性が考えられた。細胞膜局在型では、細胞膜外リンカーと細胞膜内リンカーを介した二種類の発現が可能である。どちらのタイプのセンサーでも微弱ながらJH添加時に対する応答が検出できたことから、JHは細胞膜を透過し、細胞内に輸送されることが示された。またセンサーには感度とは別にリガンド結合・乖離時における可逆性が問題であった。本手法では、蛍光変化の瞬間をリアルタイムに捉えることでJHを可視・定量化できるツールである。時間経過に伴い、蛍光変化が認められればセンサーは可逆的に稼働すると考えられるがその変化は示されなかった。すなわち、現状のセンサーを昆虫生体に導入しても、非侵襲ではないので成長に応じた個体への影響が考えられた。こうしたセンサーの改良は今後の課題である。2)カイコ幼虫への一過的な遺伝子導入は達成できた。piEX4ベクターはAcNPV由来プロモーターとエンハンサーで制御されるため高発現が期待されたが、蛍光シグナルは細胞質局在型センサーでも微弱であった。今後は標的組織を限定的に、高倍率条件下でシグナルを検出できるようにin vivoイメージング系の改良が望まれる。交付申請書に記載した当初の予定は概ね達成したといえる。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] FRET sensor-based quantification of intracellular trehalose in mammalian cells2016

    • 著者名/発表者名
      Shingo Kikuta, Bi-Huei Hou, Ryoichi Sato, Wolf B. Frommer, Takahiro Kikawada
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 80 ページ: 162-165

    • DOI

      DOI:10.1080/09168451.2015.1069699

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [産業財産権] 幼若ホルモンセンサー2015

    • 発明者名
      山崎俊正 塩月孝博 黄川田隆洋 土屋渉 菊田真吾
    • 権利者名
      山崎俊正 塩月孝博 黄川田隆洋 土屋渉 菊田真吾
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      P2016-161420A
    • 出願年月日
      2015-03-02
    • 取得年月日
      2016-09-05

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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