2015 Fiscal Year Annual Research Report
タンパク質局在制御化合物による細胞機能制御技術の開発
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15H03835
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
築地 真也 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40359659)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 小分子リガンド / タンパク質局在 / オルガネラ / 生体膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、研究代表者が考案した「局在性リガンド」の方法論を発展させ、生細胞内のタンパク質の局在を小分子化合物によって自在に制御するための新技術・化合物体系を創出することを目的とする。本年度は主に以下の3つの成果を挙げることができた。
1）第二のタンパク質局在移行システムの構築：これまでに研究代表者のグループでは、大腸菌由来ジヒドロ葉酸還元酵素（eDHFR）を標的タグタンパク質として用い、eDHFRの融合タンパク質を細胞質から細胞膜（とゴルジ体）へ移行させることのできる局在性リガンド（mgcTMP）を創製している。本年度はこのeDHFRシステムの設計をSNAP-tagに展開し、SNAP-tagの融合タンパク質を細胞質から細胞膜へ移行可能な化合物（mgcBCP）ならびにシステムを開発することに成功した。
2）カチオンタグを利用した細胞膜選択的タンパク質局在移行法の開発：上記の1の研究の過程で、タグタンパク質の末端にLysなどのカチオン性側鎖を持つアミノ酸を複数個導入することで、mgcBCPによるSNAP-tagの局在移行が細胞膜選択的に進行することが明らかとなった。またこの原理はeDHFRにも適用でき、カチオンタグを付加するという戦略が細胞膜選択的を付与するためのジェネラルなアプローチになることを実証した。
3）エンド膜に対するタンパク質局在移行システムの開発：mgcTMPを改良・単純化することで、eDHFRの融合タンパク質を細胞質から小胞体やゴルジ体の膜（エンド膜）へ移行可能な新規局在性リガンドシステムを構築することに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
概要に記載したとおり、本年度は主に3つの新しい成果を得ることができ、極めて順調に研究が進展しているものと考える。また、いずれの成果も、タンパク質の細胞内局在を自在に制御して、細胞内シグナル伝達や細胞機能を精密にコントロールする技術の確立に向けた重要な基盤となるものである。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はまず、本年度開発したシステムを応用したシグナル制御ツールの創製に取り組む。特に、eDHFRシステムとSNAP-tagシステムを併用することで同一細胞内で2種類のシグナル分子を制御し、複数の分子が関与した高次な生命現象の解明・制御ツールとしての有用性を実証していく。また、さまざまなオルガネラに対する局在性リガンドの開発も引き続き行う。
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Research Products
(9 results)
