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分子認識プロテオミクスを目的とする光キャプチャー法開発

Research Project

Project/Area Number 14658185
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Bioorganic chemistry
Research InstitutionToyama Medical and Pharmaceutical University

Principal Investigator

畑中 保丸  富山医科薬科大学, 薬学部, 教授 (30111181)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 友廣 岳則  富山医科薬科大学, 薬学部, 助教授 (70357581)
定金 豊  富山医科薬科大学, 薬学部, 助手 (60293304)
Project Period (FY) 2002 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2002: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords光アフィニティーラベル / ジアジリン / アレイ化 / プロテオミクス / グライコミクス / レクチン / カルモジュリン / アビジン-ビオチン系 / プローブライブラリー / 糖鎖結合タンパク質 / ペプチド
Research Abstract

リガンドを固相上に配置した光アフィニティーアレイを構築し、光アフィニティー捕捉(光キャプチャー)した蛋白質を効率良く分離解析する、新しい光アフィニティー法の開拓を目的に、以下の萌芽期の研究計画を年度ごとに具体的に実行してきた。
1)アレイ化には大量・多種のプローブが必要なため、これに見合うプローブ合成の効率化の検討。
2)DNAアレイ化に比し、プロテオーム解析では蛋白質の非特異的吸着など、アレイ構築にさらに工夫が必要となる。このための新たなアレイ化技術の開拓。
3)構築したアレイについての、応用系での検証。
初年度および昨年度において、主に1)、2)について検討し、アレイ化のモデル系をほぼ確立した。最終年度は、これらの実績を基に3)の応用系での検討を実施し、以下の成果を得た。
1.糖鎖リガンドの効率的プローブ誘導化法を実際に応用し、Sophora japonicaから得られるレクチンのsophoragrinにおける、糖鎖結合サブユニットを明らかにした。
2.光キャプチャーは、解析対象のタンパク質のみを釣り上げ、固相上で連続洗浄できるため操作性に優れる。しかし、捕捉・精製した資料をMS解析系に移行させるには、固相から再遊離させる必要がある。この段階につき、アビジン-ビオチン系で化学的方法と酵素法を検討した。
a)昨年度に確立した光反応性のフェニルアラニンを用い、光反応性ペプチドのカルモジュリンを合成し、切断性ジスルフィド結合型のビオチンを組み込んで検討した。その結果、アビジン捕捉状態では、ジスルフィド結合開裂が妨げられる場合があることが分かった。
b)この解決のため、プロテアーゼ切断性のペプチド型スペーサーを開発し、タンパク質に影響を与えずビオチンを切断してアビジン捕捉試料を回収する可能性を示した。
3.遊離させた試料を効率良くMS解析するため、効率の良い安定同位体標識条件を見出した。

Report

(3 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • 2002 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2004 2003 Other

All Journal Article (4 results) Book (1 results) Publications (12 results)

  • [Journal Article] Solubility-insolubility interconversion of sophoragin, a mannose/glucose-specific lectin in Sophora japonica (Japanese pagoda tree) bark, regulated by the sugar-specific interaction2004

    • Author(s)
      Ueda H., Fukushima H., Hatanaka Y., Ogawa H.
    • Journal Title

      Biochem.J. 382

      Pages: 821-829

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Enzyme cleavable and biotinylated photoaffinity ligand with diazirine2004

    • Author(s)
      Hashimoto M., Okamoto S., Nabeta K., Hatanaka Y.
    • Journal Title

      Bioorg.Med.Chem.Lett. 14

      Pages: 2447-2450

    • NAID

      120006390037

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Simple synthesis of deuterium and ^<13>C labeled trifluoromethyl phenyl-diazirine derivatives as stable isotope tags for mass spectrometry2004

    • Author(s)
      Hashimoto M., Hatanaka Y.
    • Journal Title

      Chem.Pharm.Bull. 52

      Pages: 1385-1386

    • NAID

      110003665458

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Cleavable Photophore for Identification of Peptides Forming the Ligand-Binding Region of Receptor Protein : Resistance of Streptavidin-Bound Peptide to Cleavage of Disulfide Linkage2003

    • Author(s)
      Sadakane Y., Hatanaka Y.
    • Journal Title

      Photomedicine and Photobiology 25

      Pages: 35-38

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Book] Multifunctional photoprobes for rapid protein identification : In "Chemical Genomics" (Eds. Darvas F., Guttman A., Dorman G.)2004

    • Author(s)
      Sadakane Y., Hatanaka Y.
    • Publisher
      Marcel Dekker Inc., New York
    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Matsunaga H., Sadakane Y., Haginaka J.: "Separation of basic drug enatiomers by capillary electrophoresis using chicken alpha1-acid glycoprotein : Insight into chiral recognition mechanism."Electrophoresis. 24. 2442-2447 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Sadakane, T.Yamazaki, K.Nakagomi, T.Akizawa, N.Fujii, T.Tanimura, M.Kaneda, Y.Hatanaka: "Quantification of the isomerization of Asp residue in recombinant aA-crystallin by reversed-phase HPLC"J.Pharm.Biomed.Anal.. 30. 1825-1833 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Makoto Hashimoto, Yasumaru Hatanaka, Kensuke Nabeta: "Effective Synthesis of a Carbon-Linked Diazirinyl Fatty Acid Derivative via Reduction of Arylcarbonyl Group to Hydrocarbon with Triethylsilane and Trifluoro-Acetic Acid"Heterocycles. 59. 395-398 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] M.Kaneda, Y.Sadakane, Y.Hatanaka: "A novel approach for affinity based screening of target specific ligands : Application of photoreactive D-glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase"Bioconjugate.Chem.. 14. 849-852 (2003)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 定金 豊: "プロテオーム解析に役立つ人工大腸菌"ファルマシア. 39. 365-366 (2003)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Yutaka Sadakane, Yasumaru Hatanaka: "A Cleavable Photophore for Identificarion of Peptides Forming the Ligand-Binding Region of Receptor Protein : Resistance of Streptavidin-Bound Peptide to Cleavage of Disulfide Linkage"Photomedicine and Photobiology:,(2003). 25. 35-38 (2003)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] T.Sugimoto, T.Fujii, Y.hatanaka, S.Yamamura, M.Ueda: "Syntheses of novel photoaffinity probes for bioorganic studies on nyctinasty of leguminous plants"Tetrahedron Lett.. 43. 6529-6532 (2002)

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      2002 Annual Research Report
  • [Publications] T.Ruhl, D.Volke, K.Stembera, Y.Hatanaka, H.Hennig, F.Schumer, P.Welzel: "Isoserine-based biotinylated photoaffinity probes that interact with penicillin-binding protein 1b"Chem. Commun.. 2002. 1630-1631 (2002)

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  • [Publications] M.Hashimoto, Y.Hatanaka, Y.Sadakane, K.Nabeta: "Synthesis of tagintroducible (3-trifluoromethyl)phenyldiazirine based photoreactive phenylalanine"Bioorg. Med. Chem. Lett.. 12. 2507-2510 (2002)

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      2002 Annual Research Report
  • [Publications] M.Hashimoto, J.Yang, Y.Hatanaka, Y.Sadakane, K.Nakagomi, G.D.Holman: "Improvement in the properties of 3-phenyl-3-trifluoromethyldiazirine based photoreactive bis-glucose probes for GLUT4 following substitutuion on the phenyl ring"Chem. Pharm. Bull.. 50. 1004-1006 (2002)

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      2002 Annual Research Report
  • [Publications] J.Yang, J.Dowden, A.Tatiboue, Y.Hatanaka, G.D.Holman: "Development of high affinity ligands and photoaffinity labels for the D-fructose transporter GLUT5"Biochem. J.. 367. 533-539 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Hatanaka, Y.Sadakane: "Photoaffinity labeling in drug discovery and developments: Chemical gateway for entering proteomic frontier"Curr. Top. Med. Chem.. 2. 271-228 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report

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Published: 2002-04-01   Modified: 2016-04-21  

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