自然科学研究機構 基礎生物学研究所
自然科学研究機構 生命創成探究センター
細胞が外界からの様々な刺激を受容し、それに応答するためには、細胞内で適切に情報を伝達することが必要です。このような細胞内の情報伝達では、多くのタンパク質が結合・解離や酵素反応を介して情報を伝えていくことがこれまでの研究により明らかになってきました。しかし、生きた細胞が刺激を感じる際に、それらのタンパク質が何個存在し、そのうちどれくらいの割合の分子が他のタンパク質と結合しているか、といった定量的な情報はほとんど明らかになっていませんでした。
今回、基礎生物学研究所 定量生物学研究部門／生命創成探究センター 定量生物学研究グループの小松原晃研究員、後藤祐平NIBBリサーチフェロー、近藤洋平助教、青木一洋教授らは、京都大学の松田道行教授との共同研究により、生きた細胞で内在性タンパク質の濃度および解離定数を測定する手法を開発しました。ゲノム編集技術により、ヒト培養細胞において細胞内情報伝達に重要な役割をもつERK2およびRSK2タンパク質をそれぞれ蛍光標識し可視化しました。この細胞を用いて、蛍光相関分光法と呼ばれる顕微鏡技術により、ERK2、RSK2それぞれの細胞内濃度を1細胞レベルで測定し、細胞内および細胞間のタンパク質の濃度のばらつきを定量化することに成功しました。さらに、蛍光相互相関分光法により、内在性ERK2とRSK2の結合を生細胞で測定し、増殖因子刺激によって結合が連続的に変化していく様子を捉えることにも成功しました。
本成果は、米国の学術誌「
Journal of Biological Chemistry」に2019年4月12日付けで発表されました。
