CLS

Laboratory for Chemistry and Life Science, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology

東京工業大学
科学技術創成研究院
化学生命科学研究所

LAST UPDATE 2017/08/07

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    北口哲也 Tetsuya KITAGUCHI
    特任准教授 Associate Professor
  • 所属
    Professional Affiliation

    東京工業大学科学技術創成研究院化学生命科学研究所
    Laboratory for Chemistry and Life Science, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology


  • 研究キーワード
    Research Keywords

    バイオイメージング
    蛋白質工学
    細胞生物学
    Bioimaging
    Protein engineering
    Cell biology
研究テーマ
Research Subject
蛍光タンパク質を基盤としたバイオセンサーの創出
Development of biosensor based on fluorescent protein

研究の背景 Background

我々の身体は細胞でできています。細胞が増え正しい位置に配置されることで身体が作り上げられ、恒常性が維持されることで日常生活を営むことができ、その恒常性が破たんすることで病気が引き起こされます。細胞生理機能は、細胞内に多数に存在する異なる分子同士の複雑な相互作用の結果として起こるものです。したがって我々の身体の中で起こるさまざまな現象を理解するためには、これらの分子の挙動を高い時間空間分解能で可視化することが必要です。

Our body is composed of trillions of cells. Our body maintains its homeostasis by controlling many signaling molecules in the cells. To understand molecular mechanism of physiology and pathology in living organism, visualizing these signaling molecules and/or physiological events in living cells with high spatiotemporal resolution under optical microscope was required.

研究の目標 Outcome

多数の細胞内分子の動態と生命現象の階層機能相関を詳細に解析するために、蛍光タンパク質を基盤としたバイオセンサーを開発しています。2つの異なる基本構造をもつバイオセンサーを中心に目的に応じて作り分けています。1色の蛍光色を用いる単一蛍光タンパク質型のバイオセンサーは、マルチカラーイメージングで複数の分子の動態を同時に可視化することを目的として、2色の蛍光色を用いるFRET型バイオセンサーは、新しい生命現象を可視化することを目的として、開発しています。

We are developing two types of biosensors respond to variety of physiological signal in live cells and whole animal bodies by utilizing each strength and character. To accomplish the multi-color imaging, we focus on developing single FP-based sensors. The molecular design of FRET-based sensors is well established than single FP-based sensors because of their developing history. Therefore, FRET-based sensors are developing for visualizing a novel phenomenon in live cells.

研究図Research Figure

Fig.1. Molecular design of biosensors based on a fluorescent protein. Fig.2. Excitation and emission spectra of green and red cAMP sensors (Odaka et al., PLoS One 2014, Harada et al., Sci Rep 2017). Fig.3. Transgenic zebrafish expressing various biosensors.

文献 / Publications

『みんなの生命科学』化学同人(2016)、「蛍光・発光プローブ」光アライアンス(2016)

Wongso et al., Anal Chem 2017, Matsuda et al., ACS Sens 2017, Shimozono et al., Nature 2013

研究者HP