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Fluorescence-regulating techniques reveal translocation mechanisms of metabolism-related proteins

荧光调节技术揭示代谢相关蛋白的易位机制

基本信息

批准号：
20H02879
负责人：
堀雄一郎
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Kyushu University (2021-2022)Osaka University (2020)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度までの研究で、遊離状態では非蛍光性で、PYPタグをラベル化することで、蛍光強度が上昇し、PYPタグが分解すると蛍光強度が低下するOFF-ON-OFF型蛍光プローブの開発に成功している。この蛍光プローブは、PYPタグのリガンドとして7-ヒドロキシクマリン、蛍光色素としてフルオレセイン、脱離基としてジニトロベンゼンを導入した構造を持つ。遊離状態では、脱離基と色素が会合し、コンタクトクエンチングを引き起こすが、ラベル化するとその会合が解消され蛍光強度が上昇する。一方、タンパク質が分解すると色素はリガンドと会合し蛍光強度が抑制される原理を持つ。この原理が、フルオレセイン以外の色素に対しても応用できるかどうかを検証した。色素として、TAMRA、およびRhodolをプローブに導入したところ、それぞれのプローブは、遊離状態では非蛍光性で、PYPタグをラベル化すると蛍光強度が上昇し、タンパク質分解により蛍光強度が再度減少することが分かった。本年度は、更に、環境応答性蛍光色素を有する7-ジメチルアミノクマリンをPYPタグリガンドとして、PYPタグとより効率的に共有結合し、蛍光強度が上昇したうえ、タンパク質の分解に伴い蛍光強度が低下するプローブの開発にも取り組んだ。このプローブのラベル化速度や安定性を上昇させるために、PYPタグの反応部位でもあるCysに結合する新たな反応基であるクロロメチルケトンを持つ分子を開発した。さらには、色素の明るさを向上させるために、クマリンのジメチルアミノ基をアゼチジンに変更したプローブの開発を行った。これらのプローブの有機合成を行い、PYPタグと反応するかを検証したところ、ラベル化反応が進行し、それに伴い蛍光強度が上昇することが分かった。以上の結果は、タンパク質のマルチカラーイメージングに展開し、新たなラベル化ツールを提供するものである。

In the previous year's study, the off-ON-OFF type of fluorescent lamp was successfully developed in the free state without fluorescence, in the PYP state without fluorescence, in the off-ON-OFF state with fluorescence intensity increasing, in the PYP state without fluorescence intensity decreasing. The structure of the light emitting layer, PYP layer, pigment layer, free radical layer and pigment layer is introduced. In the free state, the pigment is separated from the base, and the light intensity is increased. The principle of pigment decomposition and light intensity suppression is maintained. This principle is based on the principle that pigments other than white matter are used to detect and identify them. Pigment, TAMRA, Rhodol, etc. are introduced into the system, and the light intensity is increased in the free state, and the light intensity is decreased in the mass decomposition state. This year, the development of environmentally responsive fluorescent pigments has been divided into seven groups: combination, increase in fluorescent intensity, decomposition and decrease in fluorescent intensity. As the integration speed and stability of this platform increase, a new anti-corruption foundation combined with Cys in the anti-corruption part of the PYP platform has been developed to support the development of cross-border infrastructure. In the future, we will continue to develop new products and new technologies. The organic synthesis process of this kind of reaction is carried out, and the reaction of PYP is carried out. The above results provide an opportunity to expand and update the quality of services.