ソーラボジャパン株式会社

このページはソーラボジャパン株式会社によるＰＲ記事です。シグナル伝達のイメージングと応用
大場雄介（北海道大学大学院医学研究科・細胞生理学分野）
緑色蛍光タンパク質（GFP, green fluorescent protein）
シグナル伝達においては、タンパク質の局在変化や
の発見とその塩基配列の決定は、細胞機能の解析を
タンパク質間相互作用に加え、構造変化とそれに伴
大きく加速した。非常に豊富なカラーバリエーショ
う酵素活性の変化も重要である。そのようなタンパ
ンの蛍光タンパク質も開発され、生きた細胞内のオ
ク質の質的変化を可視化する技術がフェルスター
ルガネラ観察は勿論、ダイナミックなタンパク質の
共鳴エネルギー移動（FRET, Förster resonance energy
動態や細胞内外の環境変化を、リアルタイムかつ多
transfer）である。FRET はドナー（エネルギー供与
次元に観察・解析することができるようになった。
体）からアクセプター（エネルギー受容体）へと励
機能—局在連関があるタンパク質動態として、転写
起エネルギーが移動する現象である。蛍光タンパク
因子の核移行がある。蛍光タンパク質と融合した転
質を用いた FRET ではシアン色と黄色の蛍光タン
写因子を発現させ、タイムラプス蛍光顕微鏡を用い
パク質のペア（CFP と YFP）が使用される場合が
て経時的に撮像すると、活性化因子の作用に応じて
多く、両者が近接した時のみ FRET が観察される。
転写因子が細胞質から機能する場である核へと移
440 nm
480nm
FRET
行する様子が見て取れる。また興味領域を核内に設
YFP
CFP
定することで、核移行の程度を定量化できる。
FRET
FRET
440 nm
530 nm
YFP
CFP
転写因子核移行のイメージング
蛍光タンパク質は β シートをつなぐループ領域で
切断すると蛍光能を消失するが、両者にそれぞれ相
互作用する分子を結合させると、それらの相互作用
によって GFP が再構成され蛍光能を回復する。し
たがって、分子間相互作用を蛍光強度の増強として
検出することができる。これを BiFC（bimolecular
fluorescence complementation）という。
FRET バイオセンサーの原理
最近我々は、FRET バイオセンサーを応用して慢性
骨髄性白血病（chronic myeloid leukemia, CML）に
おける薬効評価をするための体外診断技術を開発
した。CML は骨髄の造血幹細胞に染色体相互転座
によって新たな異常染色体（フィラデルフィア染色
体・Ph1）が形成され、遺伝子の再構成により、CML
の原因タンパク質 BCR-ABL チロシンキナーゼが
白血病細胞内に発現する。15 年ほど前に認可され
た BCR-ABL に対する分子標的治療薬イマチニブ
00:00
45:00
は、過去のどの治療よりも成績が良く、その有用性
が確立した。一方、イマチニブが効かない、あるい
は治療途中から効果が減弱する症例も少なからず
60:00
120:00
BiFC の原理とイメージング例
存在する。薬の有効性は、これまでは実際の投薬の
結果、数カ月から 1 年以上に亘る経過中の血液検査
ＰＲ記事や骨髄検査のデータを見るより他はなく、治療前に
しかし、このような技術革新に追随するために、新
効果を予測する術はなかった。
しいテクノロジーが出るたびに高額な光学機器セ
この課題を解決し、患者さん一人一人に有効な治療
ットを購入することは、予算の面から考えてビッグ
を個別に予測するために開発されたのが FRET バ
ラボ以外には難しい。我々のような中小の研究室は
イオセンサーPickles（Phosphorylation indicator of
指を咥えて見ているだけしか無いのだろうか？実
CrkL en substrate）である。Pickles は CML の原因
はここで紹介した技術に、特殊な専用機器は必要な
タンパク質 BCR-ABL によってリン酸化される基
い。通常の落射蛍光顕微鏡をベースに、周辺機器を
質 CrkL をベースに、BCR-ABL の活性が高いと
準備するだけで完結するものがほとんどである。新
FRET が生じ、逆に阻害薬でキナーゼ活性が抑制さ
しい技術に対しては、必要な部分のみを拡張するこ
れると FRET が減少するよう設計されている。
とで対応できる。そんな研究者の要望に適切に応え
てくれ、ともに目の前の課題に熱心に取り組んでく
480 nm
Venus
SH2
SH3 Y
SH3
れる企業の存在は大変心強い。 ECFP
207
CrkL
ソーラボ社のご紹介
440 nm
BCR-ABL
TKI (IM)
ソーラボジャパン株式会社
530 nm
SH
SH3
P
Y
2
SH3
弊社は、光学実験に必要な様々な部品や製品の開発、製造、販
FRET
Venus
売を通し、お客様の研究スピードの向上に貢献することを目指
ECFP
しています。 440 nm
数年前より、ライフサイエンス
分野に向け、高輝度 LED 照明、
Pickles の模式図と薬効評価例
XY/Z ステージ、メカニカルシ
Pickles はごくわずかに潜む薬剤耐性細胞を検出し、
かつ投薬開始前に将来の薬剤反応性を予測可能で
ャッタ、フィルターホイールな
どの顕微鏡関連製品を充実さ
せています。その中にケージシ
ケージキューブで構成された
3 色 LED 光源
あることが、100 例を超える症例での経験から明ら
ステムと呼ばれる製品群がありますが、このケージシステムを
かになってきた。現在は実用化に向けた取り組みを
活用することにより、弊社の製品を自由に組み合わせたり、他
行っている。
社の製品に組み込むことが可能になります。例えば、お手持ち
蛍光イメージングはこれまでも生物学研究に文字
通り多くの光を照らしてきた。これからは、さらな
る画期的な技術革新が続くと考えられる。光遺伝学
技術によって可能になった光による細胞の操作は
その一例であろう。光感受性タンパク質を用いるこ
の顕微鏡に、ケージシステムを用いて新たな機能を加えること
が可能になります。また、お客様の研究スピードの向上に貢献すべく、製品の仕様
や図面、価格、納期の情報が分かりやすいウェブサイトを目指
しています。多くの製品で国内在庫を持ち、短納期で納品(ご注
文の当日もしくは翌日発送)をしております。また、弊社製品の
とで、光を当てた部位のみで細胞の形態変化を誘導
約 30%はお客様からのアイディアを基に開発されております。技
することも可能になってきている。
術的なご質問や研究でお困りの際は、技術サポートグループが
ご相談に乗らせていただきますので、是非一度お問い合わせを
Kymogram
Region
Region
頂ければ幸いです。 time
ソーラボジャパン株式会社
〒170-0013 東京都豊島区東池袋 2-23-2
Email:[email protected]
光遺伝学による
局所的細胞形態
変化の誘導

Download Report