Fluorescence-signaling and imaging of oxidative stress on the basis of diverse fluorescent proteins originating from luminous bacteria

基于源自发光细菌的多种荧光蛋白的氧化应激的荧光信号传导和成像

• 批准号: 21370071
• 负责人: KARATANI Hajime
• 金额: $ 9.65万
• 依托单位: Kyoto 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: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21370071/
• 关键词: 生体生命情報学; 生物物理; 酸化ストレス; 蛍光タンパク質; 発光バクテリア; シグナル伝達; 生細胞イメージング; ミトコンドリア; 活性酸素; 生物発光; 酵母; 活性酵素種; 酸素ストレス; 活性酸素種; 遺伝子組換え

Live-cell fluorescence imaging method of mitochondrion in a budding yeast(Saccharomyces cerevisiae(Sc)) as a model of eukaryotic cell has been established by use of recombinant redox yellow fluorescent proteins(Y1-yellow) and blue fluorescent protein(Y1-blue), originating from luminous bacterium Aliivibrio sifiae Y1, both of which exhibits the strong fluorescence only in their oxidative states. To endow such unique fluorescence properies to Sc, the genes encoding Y1-yellow, fused with a sequence targetting at mitochondrion, and Y1-blue were newly constructed. From a series of fluorescence imaging of Sc transformed with Y1-yellow gene, of which expression was designed to be localized at mitochondrial sites, it was demonstrated that Y1-yellow is profitable to visualize the mitochondrial dynamics as well as the reactive oxygen species(ROS) in living cells. Fluorescence imaging of Sc transformed with Y1-blue gene was also useful for the visualization of the respiratory activity as well as formation and extinction of ROS. Furthermore, it was demonstrated that Y1-blue is promising for the visualization of cytochrome c, which is a key factor in an intrinsic apoptosis cascade arising from the excess ROS formation in the respiratory electron transport.

通过使用重组氧化还原黄色荧光蛋白（y1- y1-ylaly）和蓝色荧光蛋白（y1-blue）（Y1-Blue），已经确定了在萌芽酵母（Saccharomyces cerevisiae（SC）中，线粒体的活细胞荧光成像方法作为真核细胞的模型，起源于发光细菌aliivibrio sifiae y1，两者仅在其氧化态中表现出强荧光。为了赋予SC的这种独特的荧光正常，与线粒体和Y1-蓝色在线粒体和Y1-Blue处融合的Y1-黄色的基因是新构建的。从用Y1-蛋黄基因转化的SC的一系列荧光成像，其表达被设计为位于线粒体位点的位置，可以证明Y1-黄色可视化线粒体动力学以及反应性氧（ROS ROS）（ROS）是有利可图的。 ）在活细胞中。用Y1蓝色基因转化的SC的荧光成像也可用于可视化呼吸活性以及ROS的形成和灭绝。此外，已经证明Y1蓝色有望可视化细胞色素C，这是由呼吸电子转运中多余的ROS形成引起的内在凋亡级联反应的关键因素。

项目成果

生物発光の多様性及び光るタンパク質の機能と応用

生物发光的多样性及发光蛋白的功能和应用

• 发表时间: 2010
• 期刊: 海洋化学研究
• 作者: Kimoto T;Sato S;Hatanaka Y;Mukai H;Kawato S;顧 建国;柄谷肇
• 通讯作者: 柄谷肇

微生物蛍光タンパク質による細胞内酸素化学種の可視化

使用微生物荧光蛋白可视化细胞内氧物种

• 发表时间: 2009
• 作者: 柄谷肇;伊原裕;北所健悟;田嶋邦彦;金折賢二
• 通讯作者: 金折賢二

単一細胞の生物発光と多細胞集団の生物発光

单细胞的生物发光和多细胞群体的生物发光

• 发表时间: 2010
• 作者: Kai Ota;Takumi Noguchi;柄谷肇
• 通讯作者: 柄谷肇

生物発光の多様性と光るタンパク質の機能と応用

生物发光的多样性以及发光蛋白的功能和应用

• 发表时间: 2009
• 作者: K;Kato;Y.Kamiya;Y.Yamaguchi;柄谷肇
• 通讯作者: 柄谷肇

Aliivibrio sifiae sp. nov., luminous marine bacteria isolated from seawater

阿里弧菌 (Aliivibrio sifiae)

• DOI: 10.2323/jgam.56.509
• 发表时间: 2010
• 期刊: The Journal of General and Applied Microbiology
• 作者: Yoshizawa S;Karatani H;Wada M;Yokota A;Kogure K
• 通讯作者: Kogure K