免疫受容体-アダプター分子ダイナミクスの多色単分子イメージングのための細胞内タンパク質ラベルプローブ

Ryota Sato¹, Jun Kozuka², Masahiro Ueda²

¹Department of Material and Life Science, Graduate School of Engineering, Osaka University , Suita, Osaka 565-0871, Japan.

Journal of the American Chemical Society

|November 10, 2017

まとめ

研究者らは生きている細胞の多色単一分子画像 (SMI) のために新しい近赤外線光探査機を開発しました TLR4やTIRAPのようなタンパク質のダイナミクスと相互作用を視覚化することが可能で,先天的な免疫研究にとって極めて重要です.

科学分野:

細胞生物学
バイオ物理学
免疫学

背景:

単一分子イメージング (SMI) は細胞動態の研究に不可欠です.
現在の多色SMI方法は,高い背景騒音と限られたラベリング効率などの課題に直面しています.
有効な探査機には,細胞内への適用には,良好な膜浸透性と低い非特異的結合が必要である.

研究の目的:

複製可能な多色細胞内SMIのための新しい近赤外線光探査機を開発する.
タンパク質のダイナミクスと細胞内の相互作用を視覚化するために
生まれつきの免疫系におけるTLR4とTIRAPの相互作用を調査する.

主な方法:

変異したβ-ラクタマースタグを標的にする近赤外線光センサーの開発.
細胞の浸透性を高め,非特異的結合を減少させるための探査機の構造的最適化.
細胞内タンパク質の多色SMIを検出するために,SiRcB4プローブをHaloTagベースのプローブで適用する.

主要な成果:

SiRcB4はナノモール以下濃度で多色SMIを活性化しました.
画像は,トール型受容体4 (TLR4) とそのアダプタタンパク質TIRAPの動態を明らかにしました.
定量分析により,TLR4とTIRAPの間のリガンド誘発タンパク質相互作用が示されました.

結論:

開発された近赤外線探査機は活体細胞に多彩なSMIを容易にします
この技術はTLR4やTIRAPのような免疫系のタンパク質の動態に関する新たな洞察を提供します
この研究は,細胞刺激に対するタンパク質の相互作用を研究するための新しい方法を示しています.

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