高速大肥大化光増感蛍光タンパク質、ハイパーノバによる細胞内分子の光学的不活性化

蛍光タンパク質の光増感は、特定の酸化と細胞内分子の不活性化を可能にする発色団アシスト光不活性化（CALI）の有望なツールです。しかし、一般的に使用される単量体の光増感蛍光タンパク質である超新星は、37°C​​での成熟が不十分であるため、カリの効率が低いことを示し、それにより、特に哺乳類細胞でのさまざまな分子へのカリの適用が制限されます。ここでは、37°C​​で成熟が著しく改善された光増感蛍光タンパク質であるHyperNovaを提示し、カリ効率が大幅に向上します。この品質を活用すると、HyperNovaにより、Caliを有糸分裂キナーゼなどのさまざまな分子に適用し、従来の超新星で非常に挑戦的な転写因子を適用できます。HyperNovaの有用性をさらに実証するために、HyperNovaによるMAPキナーゼの新しいCali技術の開発にも成功しました。私たちの発見は、HyperNovaが生細胞の生物学的イベントを操作するための分子ツールボックスを拡大する可能性があり、細胞シグナル伝達経路を調査するための新しい手段を提供する可能性があることを示唆しています。

Photosensitizing fluorescence protein is a promising tool for chromophore-assisted light inactivation (CALI) that enables specific oxidation and inactivation of intracellular molecules. However, a commonly used monomeric photosensitizing fluorescent protein, SuperNova, shows a low CALI efficiency due to its insufficient maturation at 37 °C, thereby limiting the application of CALI to various molecules, especially in mammalian cells. Here, we present a photosensitizing fluorescence protein, HyperNova, with markedly improved maturation at 37 °C, leading to greatly enhanced CALI efficiency. Exploiting this quality, HyperNova enables the application of CALI to variety of molecules such as a mitotic kinase and transcriptional factors that were highly challenging with conventional SuperNova. To further demonstrate the utility of HyperNova, we have also succeeded in developing novel CALI techniques for MAP kinases by HyperNova. Our findings suggest that HyperNova has the potential to expand the molecular toolbox for manipulating biological events in living cells, providing new avenues for investigating cellular signaling pathways.