多様な神経伝達物質のリアルタイム計測を実現する蛍光センサーカタログの開発

プログラム

医学系研究継続助成　精神・神経・脳領域

所属機関

大阪大学

所属部署

大学院医学系研究科　薬理学講座 統合薬理学

キーワード

蛍光センサー　蛍光イメージング

研究結果の概要

生きた脳内では数多の生理活性分子が細胞間の情報伝達を介在しているがその動態にはまだ謎が多い。この問題に切り込むための強力なアプローチとして、蛍光イメージングによるシグナル伝達のリアルタイム計測があげられるが、標的分子を検出すると光る「蛍光センサー」のレパートリーが限定されている点が現状のボトルネックである。そこでわれわれは、様々な種類の生理活性分子に対する蛍光センサー開発を進めた。蛍光センサーは標的分子を認識するセンサードメインと蛍光を発する蛍光タンパク質ドメインから構成されるが、その開発を進める上で鍵となるのが、「適切なセンサードメインをいかにして設計するか？」という点である。本研究ではセンサードメインとして標的分子の受容体を改変したタンパク質を用いる従来アプローチに加え、人工知能を用いて設計したde novoタンパク質を用いるアプローチを取り入れることで、これまで開発がかなわなかった様々な生理活性分子を標的とした蛍光センサーの開発に成功した。

公表論文