ポイント
- 細胞外の乳酸を観るバイオセンサーeLACCO2.1および、細胞内の乳酸を観るバイオセンサーR-iLACCO1を開発した。
- 遺伝的にコード可能なセンサーとしてeLACCO2.1およびR-iLACCO1は世界最高感度を持ち、生きているマウス神経細胞内外の乳酸動態を捉えることに成功した。
- 今回開発された一連の乳酸センサー「LACCO(ラッコ)シリーズ」を利用することで、神経活動を支えるエネルギーとしての乳酸の新しい役割を明らかにすることが期待される。
東京大学 大学院理学系研究科の那須 雄介 助教、上條 由貴 学術専門職員、キャンベル ロバート 教授らは、たんぱく質工学の手法を駆使することで、細胞外の乳酸を観るバイオセンサーeLACCO2.1および、細胞内の乳酸を観るバイオセンサーR-iLACCO1を開発しました。遺伝的にコード可能なこれらの乳酸センサーLACCOシリーズは世界最高感度を持ち、生きているマウス神経細胞内外の乳酸動態を低侵襲かつ高時空間分解能で観察可能であることが実証されました。今回開発された一連の乳酸センサーLACCOシリーズは神経活動を支えるエネルギーとしての乳酸の新しい役割を明らかにするための強力なツールとなります。血流のブドウ糖(グルコース)が神経細胞の主要なエネルギー源であるとする脳科学の常識が覆されるかもしれません。
本研究成果は、英国夏時間2023年10月27日に「Nature Communic ations」に掲載されます。
本研究は、科研費「第三世代蛍光乳酸センサーの開発(課題番号:21K14738)」、「Directed Evolution of a Palette of Optogenetic and Chemi-Optogenetic Indicators for Multiplexed Imaging of Cellular Metabolism(課題番号:19H05633)」、科学技術振興機構(JST) さきがけ「生体透明化技術の開発による脳深部神経代謝の解明(課題番号:JPMJPR22E9)」、精密測定技術振興財団、サントリー生命科学財団などの支援により実施されました。また本研究は、ハワードヒューズ医学研究所(Janelia Research Campus)、アレン研究所、ラーバル大学、コペンハーゲン大学、鹿児島大学、カルガリー大学、モンタナ州立大学、筑波大学との共同で行われました。
<プレスリリース資料>
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<論文タイトル>
- “Lactate biosensors for spectrally and spatially multiplexed fluorescence imaging”
- DOI:10.1038/s41467-023-42230-5
<お問い合わせ先>
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那須 雄介(ナス ユウスケ)
東京大学 大学院理学系研究科 化学専攻 助教
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〒102-0076 東京都千代田区五番町7 K’s五番町
Tel:03-3512-3524 Fax:03-3222-2064
E-mail:prestojst.go.jp
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