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非酵素的アミド結合切断を基盤とした標的タンパク質精製への挑戦

Research Project

Project/Area Number 12J08406
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Chemical pharmacy
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

山本 純  徳島大学, 薬科学教育部, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2012 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords刺激応答型アミノ酸 / タンパク質精製 / タンパク質ラベル化 / 標的タンパク質 / アビジン-ビオチン / クリックケミストリー / リンカー
Research Abstract

本研究では、プロテオーム中にある標的タンパク質の高効率的精製および選択的ラベル化を可能とするトレーサブルリンカーの開発を目的とする。トレーサブルリンカーとは、任意の条件下で切断され、その結果生じる官能基を足がかりとして再び機能性ユニットの導入が可能なリンカーと定義する。本研究で開発予定のトレーサブルリンカーは、申請者が開発したフッ化物イオンに応答してアミド結合切断を誘起する人工アミノ酸を利用することにより、フッ化物イオン処理による切断が可能である。さらに、リンカー切断後にアミノオキシ基が再生するよう設計することにより、アルデヒド含有ラベル化試薬の選択的導入が可能となる。
本研究は、酵母由来エノラーゼのシステイン残基を既知法に従ってアルキニル化したものをモデルタンパク質として用い、以下の手順に従って進めることとした。1、トレーサブルリンカーとのクリックケミストリーによりエノラーゼをビオチン化する。2、ビオチン化エノラーゼをアビジンカラムに吸着させる。3、フッ化物イオン処理によるトレーサブルリンカーの切断に伴いエノラーゼを溶出させる。4、溶出エノラーゼを選択的に蛍光ラベル化する。
申請者は今年度、チオール処理によって切断可能であり、またリンカー長や剛直性の異なる三種類の新規改良型トレーサブルリンカーを開発し、アルキニル化エノラーゼを用いた実験について検討を行なった。その結果、前年度にフッ化物イオン応答型トレーサブルリンカーを用いた場合に問題となっていたリンカーの導入効率とアビジンビーズからの溶出効率を向上させることに成功した。さらに、三種類のタンパク質混合物からの標的タンパク質の精製および選択的ラベル化も達成した。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] 新規タンパク質選択的ラベル化試薬"SEAL-tag"の開発研究2013

    • Author(s)
      傳田将也、山本 純、佐藤浩平、坂本 健、重永 章、佐藤陽一、吉村好之、山内あい子、大高 章
    • Journal Title

      ケミカルバイオロジー

      Volume: 6号 Pages: 6-9

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design and Synthesis of Hypoxia-responsive Amino Acid Which Causes Peptide Bond Cleavage in Hypoxic Cells2013

    • Author(s)
      Shigenaga, A., et al.
    • Journal Title

      Peptide Science 2012

      Pages: 135-136

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a reduction-responsive amino acid that induces peptide bond cleavage in hypoxic cells2012

    • Author(s)
      Shigenaga, A., et al.
    • Journal Title

      ChemBioChem

      Volume: 13 Issue: 7 Pages: 968-971

    • DOI

      10.1002/cbic.201200141

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Development of Thiol-responsive Traceable Linker for Efficient Enrichment and Selective Labeling of Target Proteins2013

    • Author(s)
      J. Yamamoto. M. Kita, A. Shigenaga. Y. Sato. A. Yamauchi. A. Otaka
    • Organizer
      4th Asia-Pacific International Peptide Symposium (50th Japanese Peptide Symposium)
    • Place of Presentation
      Hotel Hankyu Expo Park (大阪府)
    • Year and Date
      2013-11-06
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 標的タンパク質の精製・選択的ラベル化ツール"Traceable Linker"の開発研究2013

    • Author(s)
      山本 純、北 未来、重永 章、佐藤陽一、山内あい子、大高 章
    • Organizer
      生命分子機能研究会2013学術集会
    • Place of Presentation
      長浜バイオ大学(滋賀県)
    • Year and Date
      2013-09-20
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Application of Thiol-responsive Amino Acid to Traceable Linker for Purification and Selective Labeling of Target Proteins2013

    • Author(s)
      J. Yamamoto. M. Kita. A. Shigenaga. Y. Sato. A. Yamauchi. A. Otaka
    • Organizer
      23rd American Peptide Symposium
    • Place of Presentation
      Hilton Waikoloa Village (USA, Hawaii)
    • Year and Date
      2013-06-23
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 標的タンパク質の精製・選択的ラベル化ツール「トレーサブルリンカー」の開発2013

    • Author(s)
      山本純
    • Organizer
      日本薬学会第133年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      2013-03-29
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] フッ化物イオン応答型トレーサブルリンカーを利用したタンパク質精製実験2012

    • Author(s)
      山本純
    • Organizer
      第30回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都)
    • Year and Date
      2012-11-28
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] フッ化物イオン応答型トレーサブルリンカーを利用したタンパク質精製法の開発2012

    • Author(s)
      山本純
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第7回年会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府)
    • Year and Date
      2012-06-08
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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

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