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ＰＹＰタグと長波長発蛍光プローブを用いた蛋白質マルチカラーイメージング技術の開発

使用PYP标签和长波长荧光探针开发蛋白质多色成像技术

基本信息

批准号：
14J00755
负责人：
平山真也
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

グルコーストランスポーター4 (GLUT4) は、インスリン刺激に応答して、血中グルコースの恒常性を保つ膜蛋白質であり、糖鎖修飾を受ける糖蛋白質でもある。通常、細胞内のGLUT4貯蔵小胞に局在しているGLUT4は、インスリン刺激によるシグナル伝達を経て細胞膜へと移行し、血中グルコースを細胞内に取り込む。GLUT4の動態の異常は二型糖尿病に深く関与することが報告されているが、複合的に生じるトラフィッキングメカニズムについては未だ不明な点が多い。特に、GLUT4動態に対する糖鎖の役割というのは未だ議論されていた。本研究では、これまでに開発したPYPタグを用いた蛋白質ラベル化技術を応用することにより、GLUT4動態の解明に取り組んだ。細胞膜非透過性の発蛍光プローブとして開発したAT-DNB2は、高い蛍光OFF/ON比と速いラベル化反応速度を有する。このプローブを利用することで、細胞内に存在するGLUT4を標識することなく、細胞膜上に移行してきたGLUT4のみを選択的にリアルタイムにイメージングすることに成功した。さらに、本ラベル化技術を用いることで、GLUT4動態に対する糖鎖の役割を解明した。AT-DNB2を用いることで、正常のGLUT4及び糖鎖欠失GLUT4ともにインスリン刺激によって細胞膜へ移行する証拠を掴むことに成功した。そして、正常のGLUT4は、膜上に保持される一方で、本来の糖鎖構造を持たないGLUT4は短期間だけ細胞膜に移行し、膜に留まることなくすぐに内在化する様子を捉えることに成功した。以上の結果より、GLUT4の糖鎖が膜局在の維持に関与していることを初めて明らかにした。

GLUT4 (GLUT4) is a protein that responds to stimuli and maintains the constancy of blood glucose. In general, intracellular GLUT4 storage cells are located in the middle of the cell, and GLUT4 cells are stimulated by various factors. GLUT4 dynamic abnormalities are associated with type 2 diabetes and are reported to be complex. In particular, GLUT 4 is a dynamic response to sugar lock operations and has not been discussed. In this study, we developed a new method for protein protein analysis, which is called GLUT4 dynamic analysis. Cell membrane non-transparent light emission, opening and closing of AT-DNB 2, high light OFF/ON ratio, and high speed of light emission The cell membrane was successfully identified by the presence of GLUT4 in the cell membrane. In this paper, the application of this technology, GLUT4 dynamic analysis of sugar lock service is explained. AT-DNB 2 was successfully activated in the presence of GLUT4 and GLUT4. In addition, the normal GLUT4 membrane is maintained on one side, and the original sugar lock structure is maintained on the other side. The GLUT4 membrane is transitioned in a short period of time, and the membrane is retained. As a result, the sugar lock of GLUT 4 is maintained at the beginning of the day.