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

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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。