細胞内在性蛋白質の精密局在制御のための光応答性小分子の開発

开发光响应小分子，用于内源性细胞蛋白的精确定位控制

• 批准号: 19J14793
• 负责人: 沖 超二
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J14793/
• 关键词: 局在性リガンド; ゲノム編集; 細胞内在性タンパク質; ケージド化合物; オプトジェネティクス

本研究では、細胞内の"内在性"の蛋白質やシグナル伝達を光で自在に操作できるオプトケミカル小分子システムを開発することを目的とする。本年度はまず、所属研究室がこれまでに開発した局在性リガンドmDcTMPのTMP部位に光分解性保護基であるNVOC基を導入したケージド型mDcTMPを開発することに成功した。さらに、これを用いることで、細胞内に発現させたeDHFRを融合タンパク質を光照射によって急速に細胞膜へ移行させるシステムを構築した。このオプトケミカル局在制御システムを用いることで、細胞集団中の狙った特定の細胞でのみタンパク質局在移行を誘導することや、単一細胞の細胞膜の局所へのタンパク質局在移行を行えるようになった。さらに、このシステムは細胞内シグナル伝達の光操作にも利用できることが示された。本ツールは、細胞内のシグナル分子やシグナル経路を光で時空間的に制御するための新しい分子ツールであり、まもなく論文投稿する。また、ゲノム編集技術を用いて、内在タンパク質にeDHFRをノックインすることで、eDHFRで標識した内在性タンパク質を光操作することが可能になるものと期待される。

The aim of this study is to develop a "intrinsic" protein pathway that can be manipulated freely by light. This year, the research laboratory to which we belong has successfully developed a photo-degradable protective group for mDcTMP. In addition, in order to improve the efficiency of cell membrane transformation, the cell membrane transformation system was constructed. In this case, the cell membrane of a cell in a cell collection is induced to migrate. In addition, the system is used to detect and detect light in cells. This article is about the control of intracellular molecules and pathways in space and time. For example, if you want to edit the technology, you can use it internally. If you want to edit the technology, you can use it internally.

项目成果

A chemical approach for rapidly delivering cytosolic proteins to the inner plasma membrane in living cells by light

一种通过光快速将胞浆蛋白递送至活细胞内质膜的化学方法

• 发表时间: 2019
• 作者: Choji Oki;Tatsuyuki Yoshii;Shinya Tsukiji
• 通讯作者: Shinya Tsukiji

細胞内タンパク質の局在を動かすオプトケミカルジェネティクス

调节细胞内蛋白质定位的光化学遗传学

• 发表时间: 2019
• 作者: 吉井達之;沖超二;中村彰伸;築地真也
• 通讯作者: 築地真也

細胞機能の制御と解明のための新しい光化学遺伝学ツールの開発

开发用于控制和阐明细胞功能的新型光化学遗传工具

• 发表时间: 2019
• 作者: 沖 超二;吉井 達之;築地 真也
• 通讯作者: 築地 真也

SLIPT and photoSLIPT: chemical and optochemical tools for controlling protein localization in living cells

SLIPT 和 photoSLIPT：用于控制活细胞中蛋白质定位的化学和光化学工具

• 发表时间: 2019
• 作者: Shinya Tsukiji;Akinobu Nakamura;Choji Oki;Tatsuyuki Yoshii
• 通讯作者: Tatsuyuki Yoshii

University of California, San Diego(米国)

加州大学圣地亚哥分校（美国）