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2016 年度 実績報告書

遺伝子コードされたFRET型酸素バイオセンサーの開発

公募研究

研究領域酸素を基軸とする生命の新たな統合的理解
研究課題/領域番号 15H01401
研究機関京都大学

研究代表者

今村 博臣  京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (20422545)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード酸素 / FRET / 抗体 / バイオセンサー
研究実績の概要

FRET型酸素バイオセンサーを構築するためには、酸素結合タンパク質の酸素結合状態を認識する一本鎖抗体(scFv)あるいは単一ドメイン抗体(sdAb)が必要である。そこで、市販の非免疫scFvおよびsdAbのファージディスプレイライブラリーから、そのような抗体の単離を試みた。まず、磁気ビーズ上に酸素結合タンパク質FixLを固定し、抗体が提示されたファージと反応させ、結合しないファージを洗浄除去した。次に、グルコースおよびグルコースオキシダーゼを加えることで、溶液中の酸素分圧を低下させ、溶出されるファージを得た。このサイクルを3サイクル繰り返すことで1種類のscFvのファージクローンが濃縮される事を見出した。しかし、この得られたscFvクローンとFixLタンパク質の間に酸素依存的な相互作用を確認することはできなかった。そこで、現在は以下の検討をおこなっている。(1) FixLで免疫をおこなったマウスからscFvのファージディスプレイライブラリーを作成する。これによって、FixLを認識するクローンを多数含むライブラリーが構築できると期待される。(2) mRNAライブラリーなどファージディスプレイ以外のライブラリーを用いる。近年、この手法は大幅に改良されており、抗体だけではなく、人工的な結合タンパク質のスクリーニングにも利用されている。こうした手法を取り入れることで、早期に酸素依存的にFixLに結合するタンパク質を得ることを目指す。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Mitochondrial dysfunction induces dendritic loss via eIF2α phosphorylation.2017

    • 著者名/発表者名
      Tsuyama T, Tsubouchi A, Usui T, Imamura H, Uemura T
    • 雑誌名

      Journal of Cell Biology

      巻: 216 ページ: 815-834

    • DOI

      10.1083/jcb.201604065.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of FRET-Based Biosensor "ATeam" for Visualization of ATP Levels in the Mitochondrial Matrix of Living Mammalian Cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshida T, Alfaqaan S, Sasaoka N, Imamura H
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 1567 ページ: 231-243

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-6824-4_14.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] BTeam, a Novel BRET-based Biosensor for the Accurate Quantification of ATP Concentration within Living Cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshida T, Kakizuka A, Imamura H
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 ページ: 39618

    • DOI

      10.1038/srep39618.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] アポトーシスにおける細胞内ATPダイナミクスのイメージング2017

    • 著者名/発表者名
      今村博臣
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会
    • 発表場所
      アクトシティ浜松
    • 年月日
      2017-03-29
    • 招待講演
  • [学会発表] 分岐鎖アミノ酸に対するFRET型蛍光バイオセンサーの開発2017

    • 著者名/発表者名
      高橋世菜、垣塚彰、今村博臣
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学
    • 年月日
      2017-03-19
  • [学会発表] 蛍光バイオセンサーを用いた生細胞内可視化技術2017

    • 著者名/発表者名
      今村博臣
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学
    • 年月日
      2017-03-18
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規発光型ATPバイオセンサーの開発2016

    • 著者名/発表者名
      吉田有希、今村博臣
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会 第42回討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2016-12-19 – 2016-12-21
  • [学会発表] ATP imaging revealed a mechanism of intracellular ATP changes during apoptosis2016

    • 著者名/発表者名
      今村博臣
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2016-11-27
  • [学会発表] Molecular mechanism underlying intracellular ATP changes during apoptosis2016

    • 著者名/発表者名
      Imamura H, Sakamoto S, Yoshida T, Kakizuka A
    • 学会等名
      European Bioenergetics Conference 2016
    • 発表場所
      Riva del Garda, Italy
    • 年月日
      2016-07-02 – 2016-07-07
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a new BRET-based ATP indicator for quantitative intracellular ATP assay2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshida T, Kakizuka A, Imamura H
    • 学会等名
      European Bioenergetics Conference 2016
    • 発表場所
      Riva del Garda, Italy
    • 年月日
      2016-07-02 – 2016-07-07
    • 国際学会
  • [学会発表] 生細胞ATPイメージングから酸素とATPの関係を探る2016

    • 著者名/発表者名
      今村博臣
    • 学会等名
      第16回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2016-06-07
    • 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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