アゾベンゼンを運ぶDNAアプタマーアゴニストを用いた受容体チロシンキナーゼ活性とERKダイナミクスの可逆光学制御
Masahiro Wakano1, Masaya Tsunoda2, Keiji Murayama3
1Department of Bioengineering, Graduate School of Engineering, The University of Tokyo, 7-3-1, Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8656, Japan.
科学者たちは,受容体チロシンキナーゼ (RTK) の活性を正確に制御する光制御DNAアプタマーを開発しました. この新しいツールである Met-azo-aptamerは ERKのような細胞シグナル伝達経路を 光学的に制御し 細胞運命を研究しています
科学分野:
- 分子生物学
- 細胞シグナリング
- バイオテクノロジー
背景:
- 受容体チロシンキナーゼ (RTK) は,細胞シグナル伝達と細胞運命を決定する上で極めて重要です.
- RTKの時間の動態は,細胞の反応に大きな影響を与えます.
- 固有のRTKの精密な非遺伝的制御のための既存の方法は限られている.
研究 の 目的:
- 固有のRTK活動の高時間解像度制御のための方法を開発する.
- 細胞シグナル伝達と運命におけるRTK活性化ダイナミクスの役割を調査する.
- c-Met受容体の活性を正確に調節するためのツールを作成します.
主な方法:
- DNAアプタマーアゴニスト (メトアゾアプタマー) を設計し,フォトイソメリ化可能なアゾベンゼン分子を組み込みました.
- c-Met受容体結合と活性に対する可逆光学制御のためのアプタマーを設計した.
- Met-azo-aptamerをHeLa細胞に適用し,c-Met活動を調節するためにUV/ブルーライトを使用しました.
主要な成果:
- Met-azo-aptamerは,c-Met受容体の光誘発活性化と無活性化を可能にしました.
- 細胞の酸化信号は,特定の光パターンに反応して調節された.
- ダウンストリームERKのアクティベーションのタイミング,振幅,および持続時間は,異なる光のパターンによって正確に制御されました.
結論:
- Met-azo-aptamerは,c-Met受容体の活性に対する可逆的な光学制御を提供します.
- このツールはRTKの活性化ダイナミクスを研究するための高解像度メソッドを提供します.
- この発見は,RTKシグナル伝達パターンと細胞機能/運命の関係に関する研究を容易にする.
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