東京大学大学院 薬学系研究科・薬学部

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2021/11/29

薬品代謝化学教室の高木太尊大学院生，上野匡助教、浦野泰照教授らの研究グループは、細胞骨格の一種であるアクチン繊維を高選択的に可視化・操作可能なプローブ分子の開発に成功

薬品代謝化学教室の高木太尊大学院生，上野匡助教、浦野泰照教授らの研究グループは、細胞骨格の一種であるアクチン繊維を高選択的に可視化・操作可能なプローブ分子の開発に成功しました。本研究成果は、2021年11月19日付で、Science Advances 誌に掲載されました。

発表論文
雑誌：Science Advances
題目：Discovery of an F-actin-Binding Small Molecule Serving as a Fluorescent Probe and a Scaffold for Functional Probes
著者：Takeru Takagi, Tasuku Ueno, Keisuke Ikawa, Daisuke Asanuma, Yusuke Nomura, Shin-nosuke Uno, Toru Komatsu, Mako Kamiya, Kenjiro Hanaoka, Chika Okimura, Yoshiaki Iwadate, Kenzo Hirose, Tetsuo Nagano, Kaoru Sugimura, and Yasuteru Urano*（*責任著者）
DOI 番号：doi: 10.1126/sciadv.abg8585
論文へのリンク：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abg8585

【発表概要】
アクチン繊維は網目状の構造物を形成する細胞骨格の一種で、細胞の形態を決定し、細胞質・細胞膜の流動と、細胞遊走や細胞分裂での収縮等の運動性など多様な生命現象に関与しています。アクチン繊維が細胞の環境に応じて動的に重合し多様な機能を発現することは、生体における複雑な情報伝達の基盤のひとつとなっていることから、その役割・原理を明らかにするために、生体内で形成される繊維をリアルタイムに観る・操作する技術の開発が望まれてきました。
共同研究グループでは蛍光プローブの開発を行う中で、アクチン繊維を高選択的に可視化可能な緑色蛍光プローブ HMRef を見いだしました。これまでアクチン繊維に高い親和性を有する化合物は、複雑な構造を有する天然物由来の化合物が報告されるのみでしたが、新たに見いだした分子は非常に単純な構造の蛍光分子でありながら、アクチン繊維への高い結合性を呈し、生細胞染色においても細胞種に依存しない染色像が得られることから、応用範囲が広いことも確かめられました。さらに研究グループでは、HMRef の構造を最適化することにより、光照射依存的にアクチン繊維の操作を可能とする機能性小分子 GLIFin の開発にも成功しました。今回開発した蛍光プローブや操作プローブは、アクチン繊維の関わる幅広い生命現象の解明に貢献すると期待されます。