細胞内のタンパク質間相互作用を超ハイレゾ画像で検出する

近年、超解像イメージングと呼ばれる技術が登場し、細胞内のタンパク質分子ひとつひとつがどのように分布しているかを観察できるようになった。既存の同技術ではしかし、相互作用している分子とそうでない分子の判別は困難だった。その原因は相互作用している少数の分子が相互作用していない多数の分子の中に埋もれてしまうことにある。よって、相互作用している分子だけをハイライトして超解像イメージングする技術の開発が切望されていたという。

東京大学大学院総合文化研究科および神奈川県立産業技術総合研究所（KISTEC）の研究グループは、生命現象を理解するうえで極めて重要となる、細胞内でタンパク質間相互作用が起こっている位置とその数を一分子レベルの超高解像度でイメージングする技術を開発した。

同グループは、光変換型蛍光タンパク質Dendra2に着目し、遺伝子工学的手法を用いてDendra2の様々な二分割体を作製した。その中から、分割体に連結したタンパク質のペアが相互作用したときだけ、その蛍光特性が回復する分割体を見出し、タンパク質間相互作用を超解像イメージングするための分割型蛍光タンパク質「split-Dendra2」として開発することに成功した。

生命現象を分子レベルで解明する生命科学のさらなる発展に貢献することに加え、タンパク質間相互作用を標的とした創薬や病気の診断などへの展開も期待される。JSPSの科研費およびKISTECの有望シーズ展開事業の一貫として得られた研究の成果は、米科学誌「ACS Chemical Biology」に掲載された。