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2016年3月13日 (日)

分子混雑が計測できる蛍光タンパク質「GimRET」の開発-定量評価の実現により、分子混雑と細胞機能の関連の議論が可能に-

理化学研究所
大阪大学
北海道大学
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 細胞の中に膨大な数のタンパク質が
詰め込まれた状態を「分子混雑」
と呼びます。
 
 タンパク質の混雑が過剰になると、
構造の不安定化を起こしたり、
逆に安定化したり、酵素活性に影響が
出ると言われています。
 
 例えば、不溶性のタンパク質
「アミロイド」が凝集して
アミロイドーシスという神経疾患を
引き起こしたりすることもあります。
 
 このように、細胞内の分子混雑と
細胞の機能との関係は、生命現象を
明らかにするためのカギとなるもの
ですが、これまで生きた細胞内の
分子混雑を定量的に計測する方法がなく、
解明が進んでいませんでした。
 
 理研の研究者を中心とした
共同研究グループは、生きた細胞内の
分子混雑の計測を可能とする
センサーとして「蛍光タンパク質」の
開発に取り組むことにしました。
 
 きっかけとなったのは、理研の研究室に
大学院生リサーチ・アソシエイトとして
所属していた学生が、従来の
蛍光タンパク質にわずか1つのアミノ酸を
挿入することで、分子の混雑具合によって
「明るさ」が変わる蛍光タンパク質を
見いだしていたことです。
 
 このユニークかつ有効な手法に
多くの研究者が興味をもち、
共同研究グループを立ち上げることになり、
同手法の実効性の確認と詳細な検証実験を
行いました。
 
 最終的に共同研究グループは、
分子の混雑具合に依存して、明るさ
ではなく「色が変わる」蛍光タンパク質を
開発しました。
 
 カクテルのギムレットと同じ色の
蛍光を発するこの蛍光タンパク質を
「GimRET(Glycine inserted mutant fRET
 sensor)」と名付けました。
 
 GimRETを使って細胞分裂時の分子混雑の
計測をはじめとした検証実験を行い、
細胞内の分子混雑具合によって色が
変わることを実証しました。
 
 開発したGimRETは、非常に単純な
遺伝子改変によって大きな効果が得られる
蛍光タンパク質です。
 
 これまで直接的に測ることが
できなかった分子混雑が測れるように
なり、生命科学に新たな知見が生まれると
期待できます。
 
 また、アミロイドの器官や臓器への
凝集・沈着が原因で起きる
アミロイドーシスなど分子混雑が関連する
病気の原因解明など、医学分野にも
役立つと期待されます。
 
 
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 「分子混雑」ね~ いろいろあります。
 
 計測出来なかったというのは以外です。
 
>これまで直接的に測ることが
>できなかった分子混雑が測れるように
>なり、生命科学に新たな知見が
>生まれると期待できます。
 
>また、アミロイドの器官や臓器への
>凝集・沈着が原因で起きる
>アミロイドーシスなど分子混雑が
>関連する病気の原因解明など、
>医学分野にも役立つと期待されます。
 
 期待できそうですね。

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