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個体応用を指向した新規レポータータンパク質システムの創製

Research Project

Project/Area Number 12J06101
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Chemistry related to living body
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

西原 達哉  九州大学, 工学府, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords核磁気共鳴 / 核偏極 / 多重共鳴 / 動的核偏極 / 核磁気共鳴法 / レポータータンパク質 / 内因性酵素解析
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的である生物個体におけるタンパク質解析に向けて、前年度に引き続き、レポータータンパク質システムの構築に取り組んだ。具体的には、生体透過性にすぐれ生物個体応用が期待される核磁気共鳴技術 (NMR) を用いたレポータータンパク質システムの構築を目指した。実際に、マウス由来の乳酸脱水素酵素、及び同位体標識したピルビン酸誘導体を用いることにより、大腸菌や真核細胞におけるタンパク質発現を検出可能であることを実証した (Chem. Lett. 2014, 43, 1873)。レポーターであるマウス由来の乳酸脱水素酵素は同位体標識したピルビン酸誘導体と選択的に反応し、2位の炭素に対して新たに1Hを付加し1H-13C2-13C1配列を形成する。そのため、レポータータンパク質に由来する本配列上の1Hを多重共鳴NMRにより選択的に検出することでタンパク質の発現を解析した。
また、本年度は、タンパク質解析方法の拡充に向け内因性酵素の活性を検出するNMR分子プローブ設計を行った。具体的には、分子プローブのNMRシグナルを劇的に増強可能な動的核偏極技術を用いた酵素活性評価法の確立を目指した。設計したNMR分子プローブは、標的酵素との反応に伴い同位体標識部位のケミカルシフトが変化する。そのため、それぞれのケミカルシフトにおけるNMRシグナルを計測することで酵素活性評価が可能となる。実際に、動的核偏極技術を用いることにより、組織破砕液中に含まれる標的酵素の活性を高感度に検出可能であることを明らかにした。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2015 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (11 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Design of Triple-resonance NMR Reporter Assay2014

    • Author(s)
      Tatsuya Nishihara, Hiroshi Nonaka, Shinsuke Sando
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 43 Issue: 12 Pages: 1873-1875

    • DOI

      10.1246/cl.140804

    • NAID

      130004690785

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A platform for designing hyperpolarized magnetic resonance chemical probes.2013

    • Author(s)
      H. Nonaka, R. Hata, T. Doura, T. Nishihara, K. Kymagai, M Akakabe, M. Tsuda, K. Ichikawa, S. Sando
    • Journal Title

      Nature Communication

      Volume: 4 Issue: 1 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1038/ncomms3411

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高感度NMR分子センサーへの挑戦 (3):多様な核偏極NMR分子センサーを実現する分子設計指針の提案2015

    • Author(s)
      西原 達哉、野中 洋、亀山 裕、山東 信介
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学理工学部 船橋キャンパス/薬学部
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 論理的分子設計指針に基づく高感度核磁気共鳴分子プローブの開発2014

    • Author(s)
      西原 達哉、野中 洋、亀山 裕、山東 信介
    • Organizer
      第8回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      岡山大学 津島キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] がん関連酵素解析を指向した超偏極基質の開発2013

    • Author(s)
      西原 達哉
    • Organizer
      第1回がんと代謝研究会
    • Place of Presentation
      慶応大学(山形)
    • Year and Date
      2013-10-31
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体微小環境解析を目指した超高感度分子センサーの設計2013

    • Author(s)
      西原 達哉
    • Organizer
      第7回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学(名古屋)
    • Year and Date
      2013-09-27
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体微小環境解析を目指した超高感度分子センサーの設計2013

    • Author(s)
      西原 達哉
    • Organizer
      第1回バイオ関連化学シンポジウム若手フォーラム
    • Place of Presentation
      名古屋大学(名古屋)
    • Year and Date
      2013-09-26
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Design of reporter protein using hyperpolarized substrate2013

    • Author(s)
      西原 達哉
    • Organizer
      4^<th> International DNP symposium
    • Place of Presentation
      コペンハーゲン(デンマーク)
    • Year and Date
      2013-08-29
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 高感度生体分子センシングを可能にする超偏極核磁気共鳴分子プローブ(1) : 疾病関連酵素の解析を指向した超偏極基質の開発2013

    • Author(s)
      西原達哉
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学(岐阜)
    • Year and Date
      2013-03-22
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス乳酸脱水素酵素を利用した核磁気機共鳴レポータータンパク質2012

    • Author(s)
      西原達哉
    • Organizer
      第6回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道)
    • Year and Date
      2012-09-07
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス乳酸脱水素酵素を利用した核磁気機共鳴レポータータンパク質2012

    • Author(s)
      西原達哉
    • Organizer
      生体関連化学部会第27回 若手フォーラム
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道)
    • Year and Date
      2012-09-05
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Mouse lactate dehydrogenase x : A new magnetir resonance reporter prntein using hyperpolarized pyruyic acid derivative.2012

    • Author(s)
      西原達哉
    • Organizer
      244th American Chemical Society National Meeting
    • Place of Presentation
      フィラデルフィア(アメリカ)
    • Year and Date
      2012-08-19
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス乳酸脱水素酵素を利用した新規核磁気共鳴レポーターアッセイ2012

    • Author(s)
      西原達哉
    • Organizer
      日本化学会生体関連化学部会若手の会 第24回サマースクール
    • Place of Presentation
      志賀島(福岡)
    • Year and Date
      2012-07-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://web.cstm.kyushu-u.ac.jp/modules/topics/index.PhP?Page=Print&storyid=69

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 核磁気共鳴分子センサー2013

    • Inventor(s)
      山東信介、野中洋、西原達哉
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人九州大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2013-09-20
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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