English

大学共同利用機関法人 自然科学研究機構

基礎生物学研究所

  • Home
  • ニュース
  • > 細胞内の温度を1ミリ秒以下の分解能で計測可能な高速応答蛍光タンパク質温度センサーB-gTEMP

ニュース

プレスリリース概要

2022.08.02

細胞内の温度を1ミリ秒以下の分解能で計測可能な高速応答蛍光タンパク質温度センサーB-gTEMP

国立大学法人 大阪大学
自然科学研究機構 基礎生物学研究所

【研究成果のポイント】
◆ 従来の蛍光タンパク質温度センサーに比べて、温度変化に対して40倍以上の応答速度を有する、高速応答性蛍光タンパク質温度センサー“B-gTEMP”を開発した。
◆ 1細胞内の温度分布を1ミクロン以下の空間分解能と1ミリ秒以下の時間分解能で測定することが可能になった。
◆ B-gTEMPを用いたヒト由来細胞内の熱拡散の高速測定により、細胞内の熱拡散率が水の値の1/5と非常に低いことを見いだした。
◆ 生体内や細胞内における未知の熱産生現象を発見する基盤技術となり、医学・創薬研究への貢献が期待される。

【概要】
大阪大学産業科学研究所の永井健治教授、Kai Lu特任研究員(常勤)、和沢鉄一特任准教授、基礎生物学研究所の亀井保博特任准教授、坂本丞特任助教らの研究グループは、 15~50℃の範囲中の温度変化に対して、蛍光※1が高速で応答する蛍光タンパク質※2温度センサー“B-gTEMP”の開発に成功しました。B-gTEMPを導入した細胞を蛍光顕微鏡※3で観察することで、1細胞内の温度分布を1ミクロン以下の空間分解能と1ミリ秒以下の時間分解能で測定することが可能です。さらに、B-gTEMPを用いてヒト由来細胞中の熱拡散率※4測定を行いました。

高速応答性蛍光タンパク質温度センサーの開発にあたり、フェルスター共鳴エネルギー移動(FRET)※5のペアとなる蛍光タンパク質mNeonGreenおよびtdTomatoを連結させた分子デザインを着想しました(図1)。

本研究成果は2022年7月7日(木)(日本時間)に米国科学誌「Nano Letters」(オンライン)に掲載されました。

fig1.jpg
図 1.B-gTEMPの分子デザインと、その蛍光応答。FmNGFtdTはそれぞれmNGとtdTの蛍光強度。