【研究分野】分析化学

【研究領域課題番号】26248036 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

生体分析 / イメージング / 蛍光 / リン酸化 / GPCR

【研究成果の概要】

課題１：生細胞内ではたらく小数分子の可視化・定量法では，細胞内在性のテロメアRNAを1分子レベルで可視化し，その数を計測する新たな技術を開発した．RNA結合タンパク質の一つPumilio (PUM1)にアミノ酸変異を加え，UUAGGGUUを特異的に認識するように分子設計した．生細胞内にプローブを発現させ，全反射蛍光顕微鏡で細胞核内のテロメアRNAを１分子レベルで観測することに成功した．
課題２：光によるリン酸化酵素活性の制御法では，細胞内キナーゼ（Akt）活性光操作法を開発した．CRY2にはAktを，CIB１のN末側ドメイン（CIBN）には膜局在化シグナル(Myr)を連結した．光照射すると， CRY2に融合したAktは細胞膜に局在し，Aktの基質タンパク質をリン酸化することを実証した．光強度，照射時間を変え，膜への移行速度，および膜からの解離速度を定量的に解析した．ウエスタンブロッティング法および逆転写PCRによって，光依存的に細胞膜に移行したCRY2-Aktの活性化を評価した．基質タンパク質の１つであるNO合成酵素(eNOS)が光照射回数依存的にリン酸化されること，またAktの下流で制御されているAtrogin遺伝子発現が抑制されることを実証した．
課題３：Gタンパク質共役受容体（GPCR）活性の評価法と制御分子の探索では，分割ルシフェラーゼの再構成法”を展開し，GPCRーβarrestin相互作用の高感度検出システムを開発した．重症薬疹の原因リセプターをターゲットとし，化合物ライブラリースクリーニング用細胞の樹立に成功した．

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2014-04-01 - 2015-03-31

【配分額】15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)

【研究分野】分析化学

【研究領域課題番号】26220805 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

バイオ分析 / イメージング / 光操作 / 蛍光 / 発光 / ＲＮＡ / ＧＰＣＲ / スクリーニング / RNA / GPCR / 蛍光イメージング / アポトーシス / 生体材料 / 可視化

【研究成果の概要】

生細胞内の分子の素過程をネットワークとして理解するために，生体分子を可視化および操作するための新たな分析方法を確立した．具体的には，１）小数生体分子の可視化・定量法，２）光による酵素活性制御法，３）Gタンパク質共役受容体活性を制御する光操作法を開発した．開発した方法は，基礎生命科学研究の基盤技術になるとともに，医学や農学や創薬分野等における革新的技術となる．

【研究の社会的意義】

本研究では，個々の分子反応の素過程を追究する分子科学と，要素還元的に現象の解明を試みる生命科学との中核に位置し，分野横断的な研究領域を開拓する新規分析法を創出した．成果は国内外に情報発信を行い高い反響を得てきた．実際，国内外の異分野の研究者と共同研究が進んでおり，これまでに海外共同研究の成果として18件のoriginal papersを報告している．またプローブや光操作ツールのmaterial供与を国内外の研究者から依頼され，これまでに40件以上の研究者に遺伝子を供与してきた．さらに国内外での技術指導を積極的に展開することにより，開発した技術は分野の垣根を越えて大きな波及効果を生み出している．

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2014-05-30 - 2019-03-31

【配分額】195,260千円 (直接経費: 150,200千円、間接経費: 45,060千円)