生命活動の燃料「ATP」を観察する3色の蛍光センサーの開発に成功
早稲田大学
生命活動の燃料「ATP」を観察する3色の蛍光センサーの開発に成功
がんや肥満の創薬開発への貢献に期待 日本、シンガポール、アメリカの国際共同研究
早稲田大学理工学術院の新井敏(あらいさとし)研究院講師と東京工業大学 科学技術創成研究院の北口哲也(きたぐちてつや)准教授(論文投稿当時、早稲田大学重点領域研究機構研究院准教授)らの研究チームは、東京大学大学院総合文化研究科、シンガポール国立大学、ハーバード大学と共同で、細胞の中のエネルギー代謝で中心的な役割を果たしているアデノシン三リン酸(ATP)を検出する、赤・緑・青(RGB)色の蛍光ATPセンサーの開発に成功しました。
地球上のあらゆる生物は、栄養素の分解を通して獲得したエネルギーを、ATPの形に変換・保存し、必要に応じて、ATPからエネルギーを取り出すことで、生命体を構成する細胞の中の様々な化学反応を滞りなく進行させたり、必要な場所に必要な物質を輸送するシステムを動かしたりしています。このATPの細胞内の分布を理解するためには、細胞内のATP濃度の変化の情報を蛍光シグナル(蛍光の明るさの強弱)に変換する蛍光ATPセンサーを細胞の中に導入し、蛍光顕微鏡を用いて生きた細胞を観察する蛍光イメージング技術が最も有力な手法の1つです。
本研究チームは、標的とするATPに特異的に結合するタンパク質(ATP合成酵素の一部)と、蛍光を発する色素を含む蛍光タンパク質をペプチドリンカー(※1)で繋ぎ、その長さやリンカーを構成するアミノ酸の種類を独自の手法で最適化することで、青・緑・赤色の蛍光ATPセンサー(MaLionB, G, R)を開発しました。今回開発した蛍光ATPセンサーを自在に組み合わせることで、従来の技術では原理的に極めて困難であった「同じ細胞内の異なる場所のATPの動態の同時観察」や、「ATP以外の他のシグナルやタンパク質の動態との同時観察」などが可能になりました。
今回の開発した一連の蛍光ATPセンサーは、汎用性の高い研究ツールとして、創薬・医療技術開発にATPに関わるシグナル伝達経路のビジュアルエビデンスという新しい視点を加え、開発研究を加速度的に進めることが期待されます。本研究は、文部科学省科学研究費補助金、及び、日本医療研究開発機構(AMED)革新的先端研究開発支援事業(PRIME)「メカノバイオロジー機構の解明による革新的医療機器及び医療技術の創出」研究開発領域における研究開発課題「人工オルガネラ熱源の作成細胞機能の温熱制御」(研究開発代表者:新井敏)の研究費によって行われました。
研究成果は、ドイツ化学会誌『Angewandte Chemie International Edition』オンライン版に2018年6月27日に掲載され、近日中に紙面掲載される予定です。
掲載論文
https://doi.org/10.1002/anie.201804304
詳細は早稲田大学ウェブサイトでご確認いただけます。
https://www.waseda.jp/top/news/60484
ドジャース、“ジャーニーマン”救援左腕バンダを金銭トレードで獲得、7年間に7球団でプレー
藤井聡太名人と豊島将之九段、「3種の柑橘」を注文 名人戦おやつ
右腕切断の佐野慈紀氏「幻肢というらしい…不意に右手があるように動かしたくなる」
肺気胸で療養の長渕剛「いよいよ復活!」シャウト!2m超えの巨体ボディーガードもお披露目
【浦和】明本考浩、期限付き移籍中のベルギー1部ルーベンへの完全移籍を発表
ソーセージ丼
イタリア杯Vのユベントス、アレグリ監督を電撃解任「ユベントスの価値観と相反する言動」
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
【3COINS(スリコ)】「伸縮傘ケース」が待望の再入荷! 大ヒットアイテムを徹底解説!
大谷翔平「2番DH」レッズ先発の右腕モンタスは得意、24打数10安打の打率4割1分7厘
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
大谷翔平が不運な判定で2度見逃し三振 「えん罪退場」で話題の球審は引き揚げる大谷にブチギレ
ヒカル、浮気相手とのLINE流出にドン引きの声「キモすぎる」「吐きそう」
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
吉野家が「マスク外し強要疑惑」でプチ炎上、店員さんに聞いてみると……
岡本夏生(56)、1600日ぶりにブログを更新した現在が衝撃
時代劇の常識を覆す!仇討ち・無礼討ちの厳格なルール
元めちゃイケメンバーの三中元克(32)現在は何をしているのか調べてみた!
ユーチューバーもこう氏、元彼女・成海瑠奈について赤裸々告白
藤田ニコル「脱ぐ予定なかったのですが気づいたらノリノリで…」ヒョウ柄水着姿に大反響
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
岡本夏生(56)、1600日ぶりにブログを更新した現在が衝撃
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
ユーチューバーもこう氏、元彼女・成海瑠奈について赤裸々告白
ヒカル、浮気相手とのLINE流出にドン引きの声「キモすぎる」「吐きそう」
ガーシー、またも綾野剛の暴露写真でネット歓喜「この写真見て笑っちゃう」
大谷翔平が不運な判定で2度見逃し三振 「えん罪退場」で話題の球審は引き揚げる大谷にブチギレ
完全にダマされた! 『ラヴィット!』あのちゃん“事故レベル”大暴走は『水ダウ』遠隔操作のしわざだった ネットも納得
元めちゃイケメンバーの三中元克(32)現在は何をしているのか調べてみた!
73歳神田正輝「旅サラダ」生放送で“12歳下俳優”から呼び捨てされ激論
ドジャース、“ジャーニーマン”救援左腕バンダを金銭トレードで獲得、7年間に7球団でプレー
藤井聡太名人と豊島将之九段、「3種の柑橘」を注文 名人戦おやつ
右腕切断の佐野慈紀氏「幻肢というらしい…不意に右手があるように動かしたくなる」
肺気胸で療養の長渕剛「いよいよ復活!」シャウト!2m超えの巨体ボディーガードもお披露目
【浦和】明本考浩、期限付き移籍中のベルギー1部ルーベンへの完全移籍を発表
ソーセージ丼
イタリア杯Vのユベントス、アレグリ監督を電撃解任「ユベントスの価値観と相反する言動」
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
【3COINS(スリコ)】「伸縮傘ケース」が待望の再入荷! 大ヒットアイテムを徹底解説!
大谷翔平「2番DH」レッズ先発の右腕モンタスは得意、24打数10安打の打率4割1分7厘