赤色蛍光タンパク質型cGMPセンサーの開発と多色イメージングへの応用東京大学，東京工業大学

　東京大学，東京工業大学の研究グループは，細胞内セカンドメッセンジャーの一種であるcGMP（環状グアノシン一リン酸）を可視化できる，赤色cGMPセンサーRed cGull（Red cGMP visualizing fluorescent protein）の開発に成功したと発表した。
　今回開発されたRed cGullは，赤色蛍光タンパク質mAppleを二分割し，その間にcGMP分解酵素（PDE5α：phosphodiesterase 5α）のcGMP結合ドメインを挿入した構造をもつ，蛍光タンパク質センサーである。mAppleとPDE5αの間のリンカーアミノ酸配列を最適化することで，cGMPに対する蛍光応答を調節した。Red cGullはcGMPに応答して蛍光輝度が約6.7倍上昇する。
　Red cGullをヒトやマウスのさまざまな臓器由来の細胞に発現させ，蛍光顕微鏡によるイメージングを行うことで，細胞内のcGMP動態をリアルタイムで可視化解析することに成功した。また，Ca²⁺特異的な緑色蛍光色素や，青色光活性型タンパク質と同時に使用することで，2色イメージングや光遺伝学ツールとの併用が可能であることを示した。さらに，Red cGullをマウス小腸内分泌細胞株に発現させ，消化管ホルモン分泌時における細胞内cGMP動態について解析した結果，アミノ酸であるL-アルギニンが，一酸化窒素合成酵素を介して小腸内分泌細胞のcGMP産生を促すことを明らかにした。