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内在性tubulinの特異的ラベル化による微小管ダイナミクス解析

Research Project

Project/Area Number 15J07815
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Bio-related chemistry
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

宋 智凝  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords新しい触媒ラベル化法 / Pyridine-oxime触媒 / 組織蛋白質ラベル化 / 新しい蛋白質ラベル化法 / 新触媒反応ラベル化法 / 精製蛋白質の特異的ラベル化
Outline of Annual Research Achievements

これまでに検討してきた「アフィニティ駆動型アシル転移反応法」(AGD)化学ではAcyl Donorとして使われているチオエステルの反応性が高く、触媒なしでも非特異が多く発生し、細胞内など複雑な環境ではつかえない。チオエステルの脱離基のpKaを調整することにより、その反応性を制御することに成功したが、反応性を落としたチオエステルAcyl DonorはDMAPによる活性化が低くまたは無くなる。そのため、現段階では細胞環境ではFKBP12しかラベル化ができない。以上の問題点を解決するためには、pH中性領域でより求核性の高い触媒とより求電子性の低いAcyl Donorの探索が必要である。
中性領域で高い求核性を持つPyridine-oxime(Py-oxime)を触媒として見出し、Acyl Donorとして求電子性を落とし、且エステラーゼに耐性を持つN-alkyl-N-acyl sulfonamide(NASA)をみいだした。このPy-oxime触媒とNASA型Acyl Donorの組み合わせで新しいタンパク質ラベル化法を開発した。新たに開発したこのoxime化学は従来のAGD化学と比べ、pH中性領域でのラベル化反応が向上した。細胞ライセートや細胞表層のような夾雑系でのラベル化では、標的タンパク質への高反応効率を保つうえ、標的以外のタンパク質の非特異ラベル化を抑えることができた。選択性、ラベル化効率が向上したことにより、内在性細胞表層膜タンパク質の流動性の算出に成功した。
最後に、oxime触媒を二つつけることにより、さらなるラベル化効率の向上を見出し、マウス海馬、小脳スライスのAMPA受容体の特異なラベル化に成功した!AGD化学で達成できなかった組織上の特異的なラベル化に成功した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (1 results)

All 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results)

  • [Journal Article] Extended Affinity-guided DMAP Chemistry with Finely-tuned Acyl Donor for Intracellular FKBP12 Labeling2015

    • Author(s)
      Zhining Song, Yousuke Takaoka, Yoshiyuki Kioi, Kazuhiro Komatsu,Tomonori Tamura, Takayuki Miki, Itaru Hamachi
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 44 Issue: 3 Pages: 333-335

    • DOI

      10.1246/cl.141065

    • NAID

      130004868396

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant

URL: 

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

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