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創薬ツールとしてのプロテインキナーゼ活性網羅的解析を目指した新規リン酸基認識錯体

Research Project

Project/Area Number 15J03368
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Analytical chemistry
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

登 貴信  九州大学, 工学府, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2017: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsプロテインキナーゼ / 量子ドット / リン酸化基捕捉錯体 / 分析 / 蛍光共鳴エネルギー移動 / ペプチド / アミノ酸 / リン酸化 / がん / 錯体
Outline of Annual Research Achievements

我々ヒトの体内で生体制御を行っているタンパク質リン酸化酵素 (プロテインキナーゼ:PK) の過剰な酵素活性は、がん等の重篤な疾患に繋がることが知られている。そのため、PK 阻害剤は、抗がん剤になり得ると考えられており、既に多くの PK 阻害剤が臨床で利用されている。阻害剤の評価には、PK 活性検出法が不可欠である。従来の PK 活性検出法には、放射性物質の使用、特異性の低い抗リン酸化アミノ酸抗体の利用から、その普及が限定されている。本研究では、これらの問題を克服することで、高い汎用性を実現した新規 PK 活性検出法の開発を目指した。戦略としては、使用する材料自体を替え、リン酸基の認識に抗体以外の材料を利用することで、汎用性の改善ができると考えた。そこで着目した材料が最も汎用されているリン酸基認識錯体 Phos-tag と量子ドット (QD) である。蛍光性ナノ粒子である QD は、その優れた光学特性から、蛍光共鳴エネルギー移動 (FRET) に基づく検出法における FRET アクセプターとして頻用されている。本研究では、この Phos-tag と QD を用いた FRET に基づく検出法の開発を目指した。本年度は、前年度までに合成した Cy5 修飾 PKA 基質ペプチド (Cy5-S pep) を用いて、実際の PKA 精製酵素の活性を検出できるかを評価した。様々な濃度の PKA を Cy5-S pep に加え、リン酸化反応を行った後、反応溶液を Phos-tag-QD と混合しその蛍光スペクトルを測定した。その結果、PKA の濃度が高くなるにつれ、より多くの Cy5-S pep がリン酸化され、それに伴い、Phos-tag-QD と会合するペプチドが増加し、結果として FRET がより生じ蛍光強度が変化した。以上から、本システムにより、リン酸化率を検出できると示唆された。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2018 2017 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results)

  • [Int'l Joint Research] National Institutes of Health(米国)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Alkaline Phosphatase-Catalyzed Amplification of a Fluorescence Signal for Flow Cytometry.2018

    • Author(s)
      T. Nobori, K. Tosaka, A. Kawamura, T. Joichi, K. Kamino, A. Kishimura, E. Baba, T. Mori, Y. Katayama
    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume: 90 Issue: 2 Pages: 1059-1062

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.7b03893

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Tumor accumulation of protein kinase-responsive gene carrier/DNA polyplex stabilized by alkanethiol for intravenous injection2015

    • Author(s)
      K. Li, H. Sato, C.W. Kim, Y. Nakamura, G.X. Zhao, D. Funamoto, T. Nobori, A. Kishimura, T. Mori, Y. Katayama
    • Journal Title

      Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition

      Volume: 26 Issue: 11 Pages: 657-668

    • DOI

      10.1080/09205063.2015.1054922

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] High sensitive detection of cell membrane proteins by enzyme-catalyzed amplification of fluorescent immunolabeling2017

    • Author(s)
      Takanobu Nobori, Kenta Tosaka, Akira Kawamura, Akihiro Kishimura, Takeshi Mori, Yoshiki Katayama
    • Organizer
      International Conference on NANOMEDICINE And NANOBIOTECHNOLOGY (ICONAN 2017)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Enzyme-catalyzed amplification of fluorescent immunolabeling of a single cell for high-sensitive flow cytometry2017

    • Author(s)
      Takanobu Nobori, Kenta Tosaka, Tatsuhiro Yamamoto, Akihiro Kishimura, Takeshi Mori, Yoshiki Katayama
    • Organizer
      254th ACS National Meeting
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 膜タンパク質検出の高感度化に向けた蛍光性膜アンカー基質の開発2017

    • Author(s)
      登貴信、兜坂健太、河村明、城市大勢、神野健太、岸村顕広、森健、片山佳樹
    • Organizer
      第 11 回バイオ関連化学シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Fluorophore labeled polymer conjugates for ratiometric detection of protein kinase activity2016

    • Author(s)
      T. Nobori, S. Shiosaki, A. Kishimura, T. Mori, Y. Katayama
    • Organizer
      The 11th SPSJ International Polymer Conference (IPC 2016)
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
    • Year and Date
      2016-12-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ratiometric real-time measurement of protein kinase activity with fluorophore labeled polyion complexes2016

    • Author(s)
      T. Nobori, A. Kishimura, T. Mori, Y. Katayama
    • Organizer
      International Conference on NANOMEDICINE And NANOBIOTECHNOLOGY (ICONAN 2016)
    • Place of Presentation
      Paris, France
    • Year and Date
      2016-09-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 新規プロテインキナーゼ活性検出分子システムの開発2016

    • Author(s)
      登 貴信
    • Organizer
      第34回九州分析化学若手の会夏季セミナー
    • Place of Presentation
      大分県日田市
    • Year and Date
      2016-07-29
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Ratiometric detection of protein kinase activity with fluorophore labeled polymer conjugates2016

    • Author(s)
      T. Nobori, S. Shiosaki, A. Kishimura, T. Mori, Y. Katayama
    • Organizer
      12th Annual NIH Graduate Student Research Symposium
    • Place of Presentation
      Bethesda, Maryland, USA
    • Year and Date
      2016-01-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ratiometric detection of protein kinase activity with a fluorescent polyion complex nanoparticle that incorporates an internal standard2015

    • Author(s)
      T. Nobori, S. Shiosaki, A. Kishimura, T. Mori, Y. Katayama
    • Organizer
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem)
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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