理研、薬物の標的たんぱく質を選択的に光らせる方法を開発

科学技術振興機構(JST)課題達成型基礎研究の一環として、理化学研究所主任研究員の袖岡幹子氏らは、生きた細胞の中で薬物の標的たんぱく質を選択的に光らせて探し出すラベル化法を開発した。

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今回研究グループは、標的たんぱく質との相互作用を損なわないように反応基と蛍光基をできるだけ小さくすることを目指し、分子サイズの小さなニトロベンゾオキサジアゾール(NBD)という物質に着目した。この物質は通常無蛍光だが、たんぱく質中に存在するアミノ基と反応して蛍光を発する。そこで、このNBDを反応基と蛍光基の2つの機能を併せ持つ目印分子として利用することを考案した。

この分子の特徴は、そのもの自体が小さいだけではなく、標的たんぱく質と結合すると同時に蛍光体に変化すること。結合しない場合は蛍光を発しないため、背景ノイズを抑え高感度に検出することができる。このラベル化法を、ミトコンドリア外膜の膜たんぱく質であるトランスロケーターたんぱく質(TSPO)に適用したところ、その実用性を生きた細胞で確認することに成功した。

今回開発したラベル化法では、標的たんぱく質との相互作用を損なわないため、いまだ作用メカニズムが分からない薬物の標的たんぱく質の発見に貢献できる。また、生きた細胞内でたんぱく質の動きの追跡などが可能となり、医薬品開発の推進やたんぱく質の機能解明に有力な手段となることが期待される。

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