膜局在プローブの汎用的開発手法の実現による胚発生下の内在性Wnt動態の可視化

通过实现膜定位探针的多功能开发方法，可视化胚胎发育过程中的内源性 Wnt 动态

基本信息

批准号：
22K15115
负责人：
杉山博紀
金额：
$ 3万
依托单位：
Center for Novel Science Initatives, National Institutes of Natural Sciences
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は、基礎生物学・医薬学上の主要な研究対象であるGタンパク質共役型受容体（GPCR）のリガンドの生体内での時空間的動態を可視化することを目標に掲げ、膜局在型のプローブの開発に汎用可能な大規模なスクリーニング法を開発することを目的とする。具体的には以下の３項目に分割して研究遂行する計画を立てた。１．分裂酵母においてGPCRのリガンド応答を可視化するバイオプローブのスクリーニング系の整備２．マイクロ流体デバイスを利用した分裂酵母の並列ライブイメージング系の確立３．ライブイメージングした特定の細胞を選択的に回収する機構の実現本年度は、これら３項目のうち、もっとも汎用性が高く、他の系にも応用可能な新規技術となることが見込まれる、「３．ライブイメージングした特定の細胞を選択的に回収する機構の実現」に主として取り組んだ。本研究では、この実現に、デバイスの側の工夫ではなく、光遺伝学を利用した細胞の側での工夫によってアプローチしている。本年度の検討において、すでに基本的な概念実証を終え、基本的には当初の想定した戦略において実現できるのではないかという手ごたえを得るに至った。他方、今後本系を１、２と組合わせて実用化するうえでは、ONとOFFをより明確に切り替える機構が必要であることも明らかになり、次年度以降の研究によって、この解決が望まれる。また、１・２に関連してバイオセンサーを利用した分裂酵母のライブイメージングの基盤整備を兼ねて行っていた研究プロジェクトにおいて、一定の進捗があり、当該成果をPreprintとして公開し、国際誌に論文投稿中である。

这项研究的目标是可视化 G 蛋白偶联受体 (GPCR) 配体的体内时空动态，这是基础生物学和医学的主要研究目标，目的是开发一种可大规模筛选的方法。用于通用探针开发。具体来说，我们计划将研究分为以下三个方面进行。 1.开发生物探针筛选系统以可视化裂殖酵母 2 中的 GPCR 配体反应。 3.利用微流控装置建立裂殖酵母并行实时成像系统。实现选择性收集特定实时成像细胞的机制今年，我们将重点关注“3.”，预计它是这三种新技术中用途最广泛的，并且可以应用于其他系统。实现一种选择性恢复活体成像的特定细胞的机制。”在这项研究中，我们不是通过设备方面的独创性来实现这一目标，而是通过利用光遗传学在细胞方面的独创性来实现这一目标。在今年的研究中，我们已经完成了基本的概念验证，并且发现我们基本上可以实现我们一开始设想的策略。另一方面，已经清楚的是，为了将来将该系统与1和2结合起来投入实际使用，需要一种更清楚地切换ON和OFF的机制，并且希望这个问题能够得到解决。通过下一财年及以后的研究来解决。此外，结合1和2，还进行的一项研究项目，为利用生物传感器的裂殖酵母实时成像准备基础设施，已经取得了一定的进展，结果已作为预印本发表在国际期刊上正在发布。