蛍光・生物発光タンパク質を応用した解析技術
単一分子も検出できる！高光度・マルチカラー ナノランタン
永井 健治（大阪大学 産業科学研究所）
背景
蛍光・生物発光を標識とした光計測技術は、基礎研究、医療、産業応用、と幅広く利用されている。ただしその輝度や安定性、汎用性などにおいては依然解決すべき課題がある。我々は従来の蛍光・生物発光タンパク質を改良し組み合わせることで、課題の解決へと繋がるツール・手法を開発し、各種イメージング・計測技術への応用、さらには商品開発へと展開している。
高光度生物発光タンパク質
蛍光タンパク質と化学発光タンパク質を組み合わせることで、20色の高光度生物発光タンパク質“e-ナノランタン”を開発した。
細胞から動物個体まで、生物発光による広範囲な観察を可能にした。
発光光度の弱さから制限があった生物発光の用途可能性が拡がった。
Saito et al., Nat. Commun., 2012
Suzuki et al., Nat. Commun., 2016
Hattori et al., Sci. Adv., 2025
超広視野細胞イメージング装置開発
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| ヒトiPS細胞由来心筋細胞シートの免疫染色像 | AMATERAS ver.1とver.2を開発済み Ver.3以降開発継続中 |
1.5cm2の視野を数μmの空間分解能で撮像可能なイメージング装置”AMATERAS”を開発した。
ワンショットで膨大な数の生細胞をタイムラプス解析可能。
大きな空間構造をもつ多細胞システムの詳細な解析にも有効。
Ichimura et al., Sci. Rep., 2021
Ichimura et al., eLife, 2025
特開2023-3158
自発光植物の作出
発光バクテリア由来のルシフェラーゼ（lux）の自発光系を導入することにより自ら光る植物（自発光植物）の作出に成功した。
植物内分子動態の可視化や、照明デバイスとしての自発光樹木の創出など幅広い活用が期待される。
Kusuma et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2024
蛍光超解像イメージング法の開発
緑色蛍光および赤色蛍光を示す2種の光スイッチング蛍光タンパク質と偏光回転照明を用いた超解像イメージング技術(SPoD-OnSPAN)を独自開発し、光毒性が少なく細胞に優しい多色超解像イメージング観察を実現した。
Wazawa et al., Microscopy, 2018 & 2021
Ozaki-Noma et al., ACS Nano, 2025
ライセンス可能な特許
発明の名称：生体試料を生存状態で観察する顕微鏡および方法
国際公開番号：WO2017/164332（移行国：日本、米国、欧州）
登録番号：特許第6764469号(703KB)、米国11268906(1.10MB)
- 【その他大阪大学出願】
- 1. 発明の名称：生体物質の検出方法，それに用いる化学発光指示薬
国際公開番号： WO2018/139614（出願済：日本、米国、欧州） - 2. 発明の名称：蛍光タンパク質
国際公開番号： WO2017/155101（出願済：日本、米国） - 3. 発明の名称：蛍光蛋白質
国際公開番号：WO2015/037674（登録済：日本、米国、ドイツ） - 4. 発明の名称：蛍光イメージング装置
登録番号：特許第7820787号
