Development of Semisynthetic Probe for Imaging ER stress

内质网应激成像半合成探针的开发

• 批准号: 21K19048
• 负责人: 堀 雄一郎
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Kyushu University (2022)Osaka University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19048/
• 关键词: 小胞体ストレス; フォールディングセンサー; ミスフォールディング蛋白質; 蛍光イメージング; Semisyntheticプローブ; ERストレス

ミスフォールディングしたタンパク質の小胞体における異常蓄積は、小胞体ストレスを引き起こし、様々な疾病に深く関与することが知られている。このミスフォールディングタンパク質の検出は、小胞体ストレス機構の解明に寄与し、小胞体ストレスが関与する疾病の治療に貢献すると考えられる。前年度までの研究で、フォールディングセンサータンパク質の疎水場に結合することの知られているキサンテン系色素をPYPタグリガンドに結合させた蛍光プローブを開発した。その疎水場にはミスフォールディングタンパク質が結合することが知られており、色素がミスフォールディングタンパク質と疎水場への結合において競合し蛍光特性を変化させることができれば、ミスフォールディングタンパク質を検出することができる。この原理をもとに、昨年度に引き続き、疎水場に結合し蛍光強度を変化させると考えられる環境応答性色素について検討し、PYPタグリガンドに連結させたプローブの設計・合成及びタンパク質ラベル化反応について検証した。数種の環境応答性色素をPYPタグリガンドに結合させたプローブを設計・合成し、PYPタグをラベル化できるかを調べた。プローブとタンパク質を反応させ、SDS-PAGEを行ったところ、PYPタグと結合することが分かった。更には、ラベル化反応に伴い、蛍光強度を変化させることが分かった。更には、細胞の中でもこれらのプローブはPYPタグ融合タンパク質をラベル化できることが分かった。

内质网中错误折叠蛋白的异常积累会导致内质网应激，并且已知深深涉及多种疾病。认为这种错误折叠蛋白的检测被认为有助于阐明内质网应激机理，并治疗涉及内质网应激的疾病。在上一年之前的研究中，我们开发了一种荧光探针，其中已知与折叠传感器蛋白的疏水场结合的黄烷染料与PYP TAG配体结合。众所周知，错误折叠蛋白与疏水场结合，如果染料与错误折叠蛋白竞争与疏水场结合并改变其荧光性能，则可以检测到错误折叠的蛋白质。基于这一原则，我们从去年继续延续，环境响应的染料被认为与疏水场结合并改变荧光强度，并检查了与PYP TAG配体和蛋白质标记反应相关的探针的设计和合成。设计和合成了几种环境响应染料与PYP标签配体结合的探针，以确定是否可以标记PYP标签。当探针与蛋白质和SDS-PAGE反应时，发现它与PYP标签结合。此外，发现随着标记反应而改变了荧光强度。此外，发现这些探针可以标记细胞中PYP标记的融合蛋白。

项目成果

Fluorescent Labeling Probes that Selectively Recognize Intracellular/Cell-Surface Proteins

选择性识别细胞内/细胞表面蛋白质的荧光标记探针

• 发表时间: 2021
• 作者: Yuichiro Hori;Miyako Nishiura;Kazuya Kikuchi
• 通讯作者: Kazuya Kikuchi

合成蛍光分子とタンパク質を駆使した生体分子イメージング

使用合成荧光分子和蛋白质的生物分子成像

• 发表时间: 2022
• 作者: Reja Shahi Imam;Hori Yuichiro;Kamikawa Takuya;Yamasaki Kohei;Nishiura Miyako;Bull Steven D.;Kikuchi Kazuya;入井 駿・大垣 拓也・小澤 芳樹・阿部 正明・佐藤 寛泰・太田 英輔・松井 康哲・池田 浩;五島大河・池田祥貴・阿部正明・吉沢道人・吉本惣一郎;堀 雄一郎;堀 雄一郎
• 通讯作者: 堀 雄一郎

タンパク質の多重局在を可視化する タンパク質ラベル化技術

蛋白质标记技术可可视化蛋白质的多重定位

• 发表时间: 2023
• 作者: Reja Shahi Imam;Hori Yuichiro;Kamikawa Takuya;Yamasaki Kohei;Nishiura Miyako;Bull Steven D.;Kikuchi Kazuya;入井 駿・大垣 拓也・小澤 芳樹・阿部 正明・佐藤 寛泰・太田 英輔・松井 康哲・池田 浩;五島大河・池田祥貴・阿部正明・吉沢道人・吉本惣一郎;堀 雄一郎
• 通讯作者: 堀 雄一郎

Fluorescence Imaging of Endogenous Biomolecules Using Fluorogen/Protein Hybrid Probes

使用荧光剂/蛋白质混合探针对内源生物分子进行荧光成像

• 发表时间: 2021
• 作者: Yuichiro Hori;Kazuya Kikuchi
• 通讯作者: Kazuya Kikuchi

Bath University(英国)

巴斯大学（英国）