動的な細胞接触を捉える蛍光センサー Gachapinを新開発

〜従来困難だった一過的な接触や「自己接触」のリアルタイム可視化を実現〜

2026.01.29 大阪大学
自然科学研究機構 基礎生物学研究所
三重大学

発表のポイント

・可逆的に光る蛍光タンパク質（ddGFP）を利用し、細胞同士が触れ合う瞬間をリアルタイムに捉える新規センサー「Gachapin」および「Gachapin-C」を開発
・従来の技術では見落とされていた、一過的な細胞接触や、自分自身の突起同士が触れ合う「自己接触」の可視化に成功
・神経回路形成の鍵を握る動的な細胞接触や自己接触の可視化を通じ、生命現象の深い理解のみならず、その異常が関わる脳疾患のメカニズム解明や新たな治療戦略の創出への貢献に期待

概要

大阪大学産業科学研究所の京卓志特任研究員（常勤）（現 招へい研究員/兼 基礎生物学研究所助教）、永井健治教授（兼 大阪大学先導的学際研究機構超次元ライフイメージング部門 教授）、同大学院生命機能研究科の星野七海助教（現 招へい教員）、八木健教授、橋本秀彦助教（現 招へい教員）、三重大学大学院医学系研究科の實木亨准教授からなる研究グループは、細胞同士のダイナミックな接触をリアルタイムで可視化する新しい蛍光センサー「Gachapin」および「Gachapin-C」を開発しました（図1）。

細胞間の接触は生命活動の根幹を支える重要な現象ですが、従来の技術では一度接触すると光り続けてしまう等の制約があり、刻一刻と変化する「動的な接触」や、自分自身の突起同士が触れあう「自己接触」を捉えることが困難でした。

本研究では、可逆的に結合・解離する蛍光タンパク質（ddGFP）を応用することで、接触の形成と解消を鋭敏に反映するセンサーを構築しました。これにより、細胞移動における一過的な接触や、1つの神経細胞から複数伸びる神経突起間の一過的な自己接触の可視化に成功しました。
本研究成果は、米国科学誌 『Cell Reports Methods』（オンライン）に、1月23日（金）（現地時間）に公開されました。



図1 GachapinとGachapin-Cによる細胞接触と自己接触の可視化
【京卓志招へい研究員のコメント】
「細胞がどこで、いつ、どれだけの時間触れているかを、そのままの時間分解能で見たい」というニーズに応えるために開発しました。Gachapinは既存法では見えにくかった細胞同士が離れる瞬間も追跡できます。Gachapin-Cは同一細胞内の突起同士の接触も捉えられるため、神経細胞の自己回避など、これまで解析が難しかった現象の理解が進むことを期待しています。
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