2017 Fiscal Year Annual Research Report
Quantitative analysis of ATP dynamics in photosynthetic organisms by a novel bioluminescence ATP biosensor
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16K14709
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
今村 博臣 京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (20422545)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | BRET / ATP / 生物発光 / ライブイメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ATP非消費型発光タンパク質であるNanoLucと蛍光タンパク質mVenus、およびATP濃度依存的に構造変化を起こすεタンパク質（Bacillus subtilis由来ATP合成酵素複合体のサブユニット）を遺伝子工学的に融合することにより、新規BRET型ATPバイオセンサーであるBTeamを作成した。このバイオセンサーはNanoLucの発光基質と反応して発光し、ATP濃度に応じてBRET効率の変化が見られた。このBRET効率からATP濃度を測定することが可能であった。BTeamはATPに特異的に反応し、pH7.1-8.3の範囲で安定的にATPを測定することができた。37℃におけるATP測定可能範囲は約0.5-6.0 mMであった。BTeamを発現させた培養動物細胞のBRET効率をルミノメーターあるいは発光顕微鏡によって測定することで、生きた細胞のATP濃度を極めて高い定量性で経時的に測定できることが示された。続いてゼブラフィッシュにおいてBTeamの発現を試みた。ゼブラフィッシュ受精卵にBTeam遺伝子をマイクロインジェクションした結果、BTeamをモザイクに発現する個体が得られた。この個体にNanoLuc基質を投与し、個体レベルでBRET効率を測定できることが示された。現在、BTeamを全身で発現するF2世代の樹立を進めている。また、植物個体へのBTeamの発現をおこなうためのベクターを現在構築中である。
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[Journal Article] A Transient Rise in Free Mg2+ Ions Released from ATP-Mg Hydrolysis Contributes to Mitotic Chromosome Condensation.2018
Author(s)
Maeshima K, Matsuda T, Shindo Y, Imamura H, Tamura S, Imai R, Kawakami S, Nagashima R, Soga T, Noji H, Oka K, Nagai T.
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Journal Title
Current Biology
Volume: 28
Pages: 444-451
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Human AK2 links intracellular bioenergetic redistribution to the fate of hematopoietic progenitors.2018
Author(s)
Oshima K, Saiki N, Tanaka M, Imamura H, Niwa A, Tanimura A, Nagahashi A, Hirayama A, Okita K, Hotta A, Kitayama S, Osawa M, Kaneko S, Watanabe A, Asaka I, Fujibuchi W, Imai K, Yabe H, Kamachi Y, Hara J, Kojima S, Tomita M, Soga T, Noma T, Nonoyama S, Nakahata T, Saito MK.
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Journal Title
Biochemical and Biophysical Research Communications
Volume: 497
Pages: 719
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Cell competition with normal epithelial cells promotes apical extrusion of transformed cells through metabolic changes.2017
Author(s)
Kon S, Ishibashi K, Katoh H, Kitamoto S, Shirai T, Tanaka S, Kajita M, Ishikawa S, Yamauchi H, Yako Y, Kamasaki T, Matsumoto T, Watanabe H, Egami R ほか25名
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Journal Title
Nature Cell Biology
Volume: 19
Pages: 530-541
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Distinct intracellular Ca2+ dynamics regulate apical constriction and differentially contribute to neural tube closure.2017
Author(s)
Suzuki M, Sato M, Koyama H, Hara Y, Hayashi K, Yasue N, Imamura H, Fujimori T, Nagai T, Campbell RE, Ueno N.
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Journal Title
Development
Volume: 144
Pages: 1307-1316
DOI
Peer Reviewed
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