生細胞内メンブレンコンタクトの可視化・操作ツールの開発

开发活细胞膜接触的可视化和操作工具

• 批准号: 21H02078
• 负责人: 築地 真也
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02078/
• 关键词: メンブレンコンタクト; 蛍光プローブ; 局在性リガンド; 化学二量化剤; 分割型タンパク質; ホスファチジルイノシトール 4-リン酸

本研究では、細胞内のメンブレンコンタクトを特異的に可視化および操作することのできる新規ケミカルバイオロジーツールを開発することを目的とする。本年度は下記の成果を達成した。1）ホスファチジルイノシトール 4-リン酸（PI4P）に対する新規蛍光プローブの開発：小胞体（ER）膜と細胞膜（PM）間で形成されるコンタクトの重要な機能の一つとして、ORPを介したPI4Pの交換輸送がある。この生理機能を解明するためにはPM PI4Pの動態を可視化するプローブが必要であるが、既存のPI4PプローブはPM PI4Pの検出には不向きであった。本年度はこの課題に取り組み、PM PI4Pを高効率に検出・可視化することのできる新規蛍光プローブを開発した。2）ER-PMコンタクトの可逆的操作システムの開発：本年度は、申請者が以前に開発した可逆的なタンパク質二量化ツールを応用することで、ORPを介したER-PMコンタクトを二種類の化合物添加によって可逆的に誘導・解消することのできる化学遺伝学コンタクト操作システムを構築した。また、1）で開発したPI4Pプローブと併用することで、ORPを介したER-PMコンタクトの誘導・解消に伴うPM PI4P動態をリアルタイムに可視化できることも実証した。

这项研究旨在开发新型的化学生物学工具，这些工具可以特异性地可视化和操纵细胞内的膜接触。今年，我们获得了以下结果：1）开发用于磷脂酰肌醇4-磷酸（PI4P）的新型荧光探针：内质网（ER）膜之间形成的接触的重要功能之一是细胞膜和细胞膜（PM）之间的接触功能，是PI4P通过ORP通过ORP的交换。为了阐明这种生理功能，必须进行可视化PM PI4P动力学的探针，但现有的PI4P探针不适合检测PM PI4P。今年，我们解决了这个问题，并开发了一种新的荧光探针，可以以高效率检测和可视化PM PI4P。 2）开发用于ER-PM接触的可逆操作系统：今年，我们构建了一个化学遗传接触操作系统，该系统可以通过应用申请人先前开发的可逆蛋白质二聚体工具来可逆地通过ORP诱导和解决ER-PM接触。我们还证明，通过与1）中开发的PI4P探针结合使用，可以实时可视化与通过ORP诱导和分辨率通过ORP诱导和分辨率相关的PM PI4P动力学。

项目成果

脂質交換輸送を操作するメンブレンコンタクト誘導技術の開発

开发膜接触诱导技术来操纵脂质交换运输

• 发表时间: 2021
• 作者: 吉川優;阿喰萌香;中津史;築地真也
• 通讯作者: 築地真也

生細胞内メンブレンコンタクトを可視化する蛍光プローブの開発

开发荧光探针以可视化活细胞中的膜接触

• 发表时间: 2022
• 作者: 阿喰萌香;吉川優;筒井啓太;中津史;築地真也
• 通讯作者: 築地真也

新規蛍光プローブによる細胞膜ホスファチジルイノシトール 4-リン酸の可視化

使用新型荧光探针对细胞膜磷脂酰肌醇 4-磷酸进行可视化

• 发表时间: 2022
• 作者: 阿喰萌香;吉川優;中津史;築地真也
• 通讯作者: 築地真也

メンブレンコンタクトの化学遺伝学操作を介した膜脂質代謝の可逆制御

通过膜接触的化学遗传操作可逆控制膜脂代谢

• 发表时间: 2021
• 期刊: 日本化学会生体機能関連化学部会ニュースレター
• 作者: 吉川 優;阿喰 萌香;中津 史;築地 真也
• 通讯作者: 築地 真也

細胞内ホスファチジルイノシトール4-リン酸を可視化する新規遺伝子コード型蛍光プローブの開発

开发一种新型基因编码荧光探针来可视化细胞内磷脂酰肌醇 4-磷酸

• 发表时间: 2023
• 作者: 阿喰萌香;吉川優;中津史;築地真也
• 通讯作者: 築地真也