物性研究所短期研究会「理論・実験の融合研究：ルシフェリン−ルシフェラーゼ反応」
日時：2024 年 3 月 8 日（金）10:00 〜 2024 年 3 月 9 日（土）16:30
会場：東京大学 柏キャンパス 物性研究所６階大講義室
協賛：原子衝突学会
研究会提案者：樋山 みやび（群馬大学）
共同提案者：中津 亨（和歌山県立医科大学）、牧 昌次郎（電気通信大学）、野口 良史（静岡大学）、秋山 英文、山室 修、杉野 修（東京大学物性研究所）、

ルシフェリン-ルシフェラーゼ反応は、生物発光におけこす原虫の増殖経路のような、病原菌の観測にも用いられる、基質(ルシフェリン)と酵素(ルシフェラーゼ)による発ることが紹介されました。午後には、ポスター発表者によ光反応です。この反応の特徴は、ほぼ熱を出すことなく発るショートプレゼンテーションが行われ、その後、ルシフ光し、発光効率が高いことにあります。代表的なものは、

ェラーゼの立体構造決定や赤色生物発光の発光量定量計測、ホタルのルシフェリン-ルシフェラーゼ反応であり、周囲また、類似体の電子状態計算など、ホタルルシフェリン-ルの環境や、反応分子である基質の違いにより発光色が変化シフェラーゼ反応の基礎研究に関する講演が行われました。

します。これらの特徴と、基質と酵素があれば発光するこ

初日の夕方に行われたポスターセッションでは、生物発光とや、それらの生体への害が少ないことから、ホタルのルの内容に近い実験・理論から、計算手法の開発や細胞内シシフェリン-ルシフェラーゼ反応は薬剤・癌細胞の転移経グナル伝達解析への利用などの生物発光の今後の発展を見路の観測や、食品衛生検査など広い分野で利用されていま据えた研究発表まで、学生を中心として、幅広い発表が行す。その有用性から、発光色を変えるタンパク質の変異体われました。二日目は現存するホタルに限らず、古代ホタや、基質類似体が開発されています。また、発光反応の計

ルや、他の発光生物の発光反応などのルシフェリンールシ測技術も発展しており、発光量は絶対値で測定できるようフェラーゼに関する実験研究と理論研究の紹介がありましになりました。計測結果を解析するために、理論計算も古た。最終セッションでは、生物発光研究の発展に向けて、典分子動力学計算から、量子化学計算、両者を組み合わせ細胞実験や人体モデルを用いた実験についての研究から、た計算、第一原理分子動力学計算まで行われています。そ

生物発光の利用への課題について議論がありました。また、

こで、各研究分野の連携した共同研究に向けて、専門家を発光により残留農薬を検出する方法や生物発光酵素を利用集めた研究会を開催しました。本研究会では発光反応そのした免疫測定素子の開発などの応用研究が紹介されました。

ものを対象とする実験・理論研究の成果について議論する

この研究会では、生物発光研究の基礎研究から応用研究、とともに、この反応を利生した応用研究、あるいは、利用さらにはベンチャービジネスへ繋げる話まで、一度に聞くできると期待される分野の研究についても議論を展開する機会となり、直接の交流を通じて有意義な意見交換ができことにより、発光反応に関連する分野のさらなる発展に対たと感じました。また、今回の研究会を通して、物性研がする期待を込めました。

タンパク質や細胞を扱うことのできる設備を有する共同利研究会当日は、ルシフェリン-ルシフェラーゼ反応に関用施設へと発展していることがわかりました。このようなする最新の研究成果に関する 15 件の招待講演と、一般講設備を利用して、生物発光研究の今後の発展に繋げたいと演として 11 件のポスター講演が行われました。体調を崩思っています。

して直前に欠席という人もいましたが、のべ 76 名に参加していただくことができました。
初日は廣井先生の挨拶で始まり、続いて、ルシフェリン人工基質の開発と応用に関する講演が行われました。赤色

最後に、本短期研究会の準備・開催にあたってご協力をいただきました小林真隆助教と物性研スタッフの方々、特に、事務全般を担当して頂きました秋山研究室の合田友子さんに、この場を借りて感謝いたします。

発光基質類似体の AkaLumine が、ミニ豚やマーモセットの癌細胞のイメージングだけでなく、シャーガス病をひきお■■■■ ■■■物性研だより第 64 巻第 2 号

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44■■■ プログラム ■■■■ 2024 年 3 月 8 日（金）10:00-10:10 廣井所長のご挨拶◆ 座長 小林 真隆・東京大学
10:10-10:40 牧 昌次郎（電気通信大学）「生体内深部可視化を刷新する発光イメージング材料」
10:40-11:10 口丸 高弘（自治医科大学）「⽣物医学研究を展開する合成的発光反応」
11:10-11:20 休憩
11:20-11:50 嶋田 淳子（群馬大学）「シャーガス病マウスモデルを用いたトリパノソーマ原虫の時空間的ダイナミクス」
11:50-13:40 昼食◆ 座長 山本 典史・千葉工業大学
13:40-14:40 ポスタープレゼン
14:40-14:50 休憩◆ 座長 野口 良史・静岡大学
14:50-15:20 中津 亨（和歌山県立医科大学）「ホタル・ルシフェラーゼの立体構造をどのように使えば良いのか？」
15:20-15:50 小野 稜平（群馬大学）「近赤外ホタル生物発光基質類似体 AkaLumine の発光量子収率」
15:50-16:00 休憩
16:00-16:30 樋山 みやび（群馬大学）「ホタル生物発光基質およびその類似体の吸収・蛍光特性」
16:30-17:00 休憩
17:00-19:00 ポスター発表■ 2024 年 3 月 9 日（土）◆ 座長 樋山 みやび・群馬大学
9:30-10:00 大場 裕一（中部大学）「ルシフェラーゼの祖先配列復元」
10:00-10:30 山本 典史（千葉工業大学）「コンピュータ化学で解き明かす原始ホタルの発光色」
10:30-10:40 休憩
10:40-11:10 ○北田 昇雄 1、神谷 弦汰 1、畠山 純平 1、森屋 亮平 1、2、木山 正啓 3、岩野 智 3、金 誠培 4、平野 誉 1、牧 昌次郎 1（1 電気通信大学、2 日本女子大学、3 宮崎大学、4 産業総合研究所）「生物発光システムの応用を目指して」
11:10-11:40 野口 良史（静岡大学）「機械学習と第一原理を用いたルシフェリン類似体の機能予測」
11:40-13:00 昼食◆ 座長 秋山 英文・東京大学
13:00-13:30 招 11 林 久美子（東京大学）「in vivo（個体内）観察に基づく神経細胞軸索輸送の物理」
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13:30-14:00 招 12 佐藤 記一（群馬大学）「創薬研究のためのマイクロ臓器モデルの開発」
14:00-14:10

休憩

14:10-14:40 招 13 安田 貴信（東京工業大学）「生物発光酵素由来ペプチドを利用した新原理免疫測定素子 Hibody の開発」
14:40-15:10 招 14 板橋 英之（群馬大学）「大学発ベンチャーの挑戦－研究には思わぬ展開が－」15:10-15:20

休憩

15:20-15:50 招 15 近江谷 克裕（産業技術総合研究所）「生物発光応用研究の新展開」
15:50-16:30 閉会■ ポスター講演P1. 永田 崇（東京大学）「生物発光を利用した光受容タンパク質の細胞内シグナル伝達の研究」
P2.○山中 信慶、大澤 敬太、板橋 英之、樋山 みやび（群馬大）「ルミノメーターによる発光量とその経時変化における緩衝液の影響調査」
P3.○西本 茉由 1、大澤 敬太 1、原田 昌拓 1、内山 保 1、野口 良文 2、秋山 英文 3、板橋 英之 1、樋山 みやび 1（1 群馬大学、2 静岡大学、3 東京大学）「酵素環境下での Oxy-AkaLumine 吸収スペクトルの理論解析」
P4.○砂金 珠緒、野口 良史（静岡大学）「第一原理 GWΓ 法の開発と計算精度の系統的な調査」
P5.○工藤 颯 1、中野 智哉 1、松永 大輝 1、小野 稜平 1、小林 真隆 2、秋山 英文 2、菅野 研一郎 1、板橋 英之 1、
樋山 みやび 1（1 群馬大、2 物性研）
「DEACM-caged D-luciferin の合成と 365nmLED 光照射による光解離」
P6. 講演中止
P7. ○川崎 郁未 1、倉田 洋佑 1、原田 昌拓 1、大澤 敬太 1、小野 稜平 1、小林 真隆 2、秋山 英文 2、板橋 英之 1、樋山み やび 1（1 群馬大学、2 東京大学）「緩衝液の違いにおけるホタル生物発光量子収率の変化」
P8. ○菅野 研一郎、浜野 銀河、本間 龍也、久新 荘一郎（群馬大学）「一連のビス(2-アリールエテニル)オリゴシランの合成と光物性」
P9. ○尾保手 颯汰（千葉工業大学）「原初ホタルの生物発光メカニズムに関する理論的解析」
P.10 ○水野 雅玖、大場 裕一（中部大学）「カラスザメ属魚類が持つ新規ルシフェラーゼの特性解析」
P11. ○佐久間 将也 1、山本 典史 1、樋山み やび 2（1 千葉工業大学、2 群馬大学）「ホタルをモデルにした人工発光基質の理論的解析」
P12. ○黒田 一真、山本 典史（千葉工業大学）「分子生成 AI を用いた人工発光基質の自動設計手法の開発」■ 研究会要旨の QR コード■■■■ ■■■

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