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
細胞内でタンパク質がどのように働いているのかを調べる方法として、目的のタンパク質に蛍光タンパク質を融合させてその蛍光を観察する手法が広く用いられています。これまでに様々な色の蛍光タンパク質が開発されてきました。その中でも最も長波長で働くものが近赤外蛍光タンパク質iRFPです。長波長帯の蛍光タンパク質は他の波長の蛍光タンパク質との同時多色イメージングに利用できる上、長波長帯の励起光や蛍光は生体深部透過性に優れているなどの利点があります。しかし、iRFPは他の蛍光タンパク質と違い、蛍光を発するためにビリベルジンという色素を必要とします。したがって、代謝によりビリベルジンを合成できない細胞種ではiRFPを用いた蛍光イメージングが利用できないという問題がありました。
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酒井啓一郎大学院生、後藤祐平助教、近藤洋平助教、青木一洋教授らは、東京大学の神谷真子准教授のグループとの共同研究により、iRFPの発色団として、今まで知られていたビリベルジンだけではなく、光合成色素として知られるフィコシアノビリンが使用できることを新たに発見しました。また、ビリベルジンよりもフィコシアノビリンを用いた方が、iRFPの蛍光が明るくなることがわかりました。さらに、ビリベルジンやフィコシアノビリンを代謝により合成することができない分裂酵母細胞においても、それらの色素の合成酵素を発現させることでiRFPの蛍光強度を増強させることに成功しました。
本成果は、英国の学術誌「Journal of Cell Science」に2021年12月16日付けで発表されました。
図. 分裂酵母において、フィコシアノビリンはビリベルジンよりもiRFPの蛍光輝度を上昇させることができる。
