有機化学的手法と分子生物学的手法を融合させた機能性プローブの開発

細胞が生きたまま、生体分子の挙動や局在を可視化する技術はタンパク質の生体内での機能を詳細に明らかにするために極めて有用な手法である。これまでに我々はタンパク質を蛍光性小分子で標識する技術として、β-ラクタマーゼ変異体を用い、β-ラクタム化合物を特異的にラベル化する手法を確立している。これまでに小分子を用いたタンパク質ラベル化法は数多く報告されているが、その殆どは未反応プローブがバックグラウンドとなってしまうために、細胞洗浄が必要であった。そのため細胞小器官などの洗浄の困難な部位への応用や標的タンパク質のリアルタイム解析には限界があった。そこでβ-ラクタムのプロドラッグを用いることで優れた細胞膜透過性を有するラベルプローブを開発した。その高い細胞内集積性を利用することで細胞洗浄操作を行う事無く、細胞内タンパク質の特異的ラベル化に成功している。また新規発蛍光性ラベル化プローブとしてアゾピリジンを脱離基として有するプローブを合成した。新規ラベル化プローブはBL-tagとのラベル化に伴う優れた蛍光応答性を示し、未反応プローブを取り除く事無く標的タンパク質を特異的かつ迅速に可視化することに成功した。そして、分子内塩を形成させることで膜透過性を有しており、未反応プローブ存在下における細胞内タンパク質の特異的ラベル化にも成功している。本研究においてタンパク質蛍光イメージングの基礎技術が確立され、Gタンパク質共役受容体などの創薬に重要なタンパク質の挙動解析を可能にするものと期待される。

細胞が生きたまま、生体分子の挙動や局在を可視化する技術はタンパク質の生体内での機能を詳細に明らかにするために極めて有用な手法である。これまでに我々はタンパク質を蛍光性小分子で標識する技術として、β-ラクタマーゼ変異体を用い、β-ラクタム化合物を特異的にラベル化する手法を確立している。これまでに小分子を用いたタンパク質ラベル化法は数多く報告されているが、その殆どは未反応プローブがバックグラウンドとなってしまうために、細胞洗浄が必要であった。そのため細胞小器官などの洗浄の困難な部位への応用や標的タンパク質のリアルタイム解析には限界があった。そこでβ-ラクタムのプロドラッグを用いることで優れた細胞膜透過性を有するラベルプローブを開発した。その高い細胞内集積性を利用することで細胞洗浄操作を行う事無く、細胞内タンパク質の特異的ラベル化に成功している。また新規発蛍光性ラベル化プローブとしてアゾピリジンを脱離基として有するプローブを合成した。新規ラベル化プローブはBL-tagとのラベル化に伴う優れた蛍光応答性を示し、未反応プローブを取り除く事無く標的タンパク質を特異的かつ迅速に可視化することに成功した。そして、分子内塩を形成させることで膜透過性を有しており、未反応プローブ存在下における細胞内タンパク質の特異的ラベル化にも成功している。本研究においてタンパク質蛍光イメージングの基礎技術が確立され、Gタンパク質共役受容体などの創薬に重要なタンパク質の挙動解析を可能にするものと期待される。