一重項酸素を活用した細胞内タンパク質間相互作用ダイナミクス解析法の創成

点击翻译按钮获取中文摘要

タンパク質間相互作用は生命現象を司り、特定の刺激に応答し、特定の空間・特定の時間で起こるものが多く存在する。本申請では、短時間かつ局所空間で選択的に進行するタンパク質標識反応を応用することで、上記のような細胞内における動的なタンパク質間相互を検出する技術を確立する。当該年度において、当初の計画に従い、細胞内における標識反応の高効率化、および細胞内の局所空間において光触媒を用いたタンパク質標識反応の制御を試みた。細胞内における標識反応を精査するため、当初予定していた光触媒のみならず、新たな光触媒を核に局在させた後、光照射を行うことで、標識反応を行った。その後、共焦点顕微鏡観察において、標識反応の進行を確認すると、複数の触媒および標識剤において、核選択的に標識反応が進行することを明らかにした。さらに、プロテオミクス解析におけるサンプル調製法についても種々検討を行い、生細胞よりタンパク質を抽出する手法、および標識されたタンパク質を精製して検出する手法を確立した。一方で、光触媒構造に着目し、応用する光触媒的タンパク質標識反応を精査した。光触媒選定の過程において、一重項酸素産生により進行するヒスチジン残基標識反応を選択的に起こす光触媒構造、および一電子移動反応により進行するチロシン残基標識反応を選択的に触媒する光触媒構造を見出した。これらはいずれも細胞イメージングに用いられる蛍光色素でもあるため、触媒分子を用いることで細胞内イメージングを行いつつ、タンパク標識反応を進行させることができると期待される。