公募研究

膜界面分子協奏を可視化・操作するChemigeneticツールの開発

研究代表者

堀 雄一郎
九州大学・大学院理学研究院　教授
http://chem.kyushu-univ.jp/horilab/

研究概要

膜タンパク質は、細胞膜や小胞膜、オルガネラ膜などに局在し、動的に細胞内を移動する。その過程における膜曲率や相状態の変化に伴う極性変化や、膜界面のpH変化が、膜タンパク質の動態に与える影響、すわなち、その膜界面分子協奏には不明な点が多く残されている。そこで、本研究では、膜タンパク質の局在変化と、近傍の膜界面や膜内部の局所的な環境情報を同時に可視化するために、合成分子とタンパク質からなる「Chemigeneticツール」を開発する。このツールにより、膜タンパク質の動態と膜界面環境の時空間的相関を明らかにする。さらに、膜界面に位置する糖鎖の局在制御能に着目し、膜タンパク質の動態を操作するChemigeneticツールを開発する。

研究代表者主要業績（代表者二重線、分担者一重線）

1. Reja SI, Hori Y*, Takeda Y, Nishiura M, Minoshima M, Kikuchi K*. Controlling Intramolecular Rotation with Five-Membered Heterocycles Facilitates the Design of Highly Cell-Permeable Xanthene-Based Fluorogenic Probes. J. Am. Chem. Soc., 2025, 147, 47997-48012.
2. Kamikawa T, Hashimoto A, Yamazaki N, Adachi J, Matsushima A, Kikuchi K*, Hori Y*. Bioisostere-conjugated fluorescent probes for live-cell protein imaging without non-specific organelle accumulation. Chem. Sci., 2024, 15, 8097-8105.
3. Hori Y, Otomura N, Nishida A, Nishiura M, Umeno M, Suetake I, Kikuchi K*. Synthetic-Molecule/Protein Hybrid Probe with Fluorogenic Switch for Live-Cell Imaging of DNA Methylation. J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 1686-1690.

* Corresponding author.

キーワード

蛍光プローブ、タンパク質ラベル化、タグタンパク質、膜タンパク質動態、化学修飾、Chemigeneticツール