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生体内シグナル伝達分子を標的とした蛍光バイオセンサーの創製

Research Project

Project/Area Number 19021023
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

森井 孝  Kyoto University, エネルギー理工学研究所, 教授 (90222348)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田井中 一貴  京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教 (80506113)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥4,800,000 (Direct Cost: ¥4,800,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Keywordsバイオセンサー / 蛍光プローブ / リン酸化チロシン / RNA / ペプチド / リボヌクレオペプチド / インビトロ・セレクション / リン酸化アミノ酸 / アミノ酸配列特異的リン酸化
Research Abstract

(1) 二種類の標的分子を同時計測できるデュアルバイオセンサーの構築
異なった波長で応答する二種類のバイオセンサーを使用する事により、二元同時センサーを作製した。Cy5をN末端に導入したペプチドを用いて作製した光応答性ATPリセプターライブラリーから、効率よく光応答する蛍光性センサーを得た。GTPに対しても同様に、フルオレセインを導入した光応答性GTPリセプターライブラリーから光応答するセンサーを選出した。得られたリボヌクレオペプチドセンサーのRNAサブユニット3'末端を参加し、蛍光性RevペプチドのC末端に導入したヒドラジド基と反応させることにより、共有結合で連結された蛍光性RNPセンサーを合成した。異なった波長で応答するATPセンサーとGTPセンサーを同時に用いることにより、ATPとGTPを同時に計測できる二元同時センサーの作製に成功した。異なった波長で応答する二種類のバイオセンサーを使用する事により、二元同時センサーを作製した。Cy5をN末端に導入したペプチドを用いて作製した光応答性ATPリセプターライブラリーから、効率よく光応答する蛍光性センサーを得た。GTPに対しても同様に、フルオレセインを導入した光応答性GTPリセプターライブラリーから光応答するセンサーを選出した。得られたリボヌクレオペプチドセンサーのRNAサブユニット3'末端を参加し、蛍光性RevペプチドのC末端に導入したヒドラジド基と反応させることにより、共有結合で連結された蛍光性RNPセンサーを合成した。異なった波長で応答するATPセンサーとGTPセンサーを同時に用いることにより、ATPとGTPを同時に計測できる二元同時センサーの作製に成功した。
(2) 細胞抽出液中でのセンシング
上記(2)で合成した共有結合性ATPセンサーとGTPセンサーは、ヌクレアーゼ耐性が向上した。それぞれのセンサーは、細胞抽出液中でも効率よくATPもしくはGTPを検出・定量する事が可能であった。
(3) 細胞内イノシトール四リン酸動態のリアルタイム計測
天然タンパク質を基にIP4に対する蛍光性センサーを構築し、試験管内および細胞内においてIP4濃度変化の検出に成功した。また、IP4センサーとカルシウムセンサーfura-2を同時に用いて、IP4とCa2+挙動の単一細胞内リアルタイム検出に成功した。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2009 2008 2007

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (2 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Context-dependent fluorescence detection of a phosphorylated tyrosine residue by a ribonucleopeptide2008

    • Author(s)
      T. Morii
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc. 130

      Pages: 8804-8812

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Charge-Pairing Mechanism of Phosphorylation Effect upon Amyloid Fibrillation of Human Tau Core Peptide2008

    • Author(s)
      M. Inoue
    • Journal Title

      Biochemistry 47

      Pages: 11847-11857

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design and synthesis of biotinylated inositol phosphates relevant to the biotin-avidin techniques2008

    • Author(s)
      K. Anraku
    • Journal Title

      Org. Biomol. Chem. 6

      Pages: 1822-1830

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Amyloid-forming propensity of the hydrophobic non-natural amino acid on the fibril-forming core peptide of human tau2007

    • Author(s)
      T. Morii
    • Journal Title

      FEBS Lett. 581

      Pages: 1635-1638

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Stepwise functionalization of ribonucleopeptides: optimization of the response of fluorescent ribonucleopeptide sensors for ATP2007

    • Author(s)
      T. Morii
    • Journal Title

      Nucleosides Nucleotides & Nucleic Acids 26

      Pages: 1277-1281

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Design of Ribonucleopeptide-based Receptors and Fluorescent Sensors.2007

    • Author(s)
      T. Morii
    • Journal Title

      J. Biomol. Struct. Dynam. 24

      Pages: 689-689

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Design of Ribonucleopeptide-based Receptors and Fluorescent Sensors2008

    • Author(s)
      T. Morii
    • Organizer
      The IUMRS International Conference in Asia 2008
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2008-12-09
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Construction of ribomucleopeptide-based fluorescent sensors for biologically active amines.2007

    • Author(s)
      Tetsuya Hasegawa, Hironori Hayashi, and Takashi Morii
    • Organizer
      第5回国際核酸化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学 安田講堂
    • Year and Date
      2007-11-21
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Book] "A Modular Strategy for Development of RNA-Based Fluorescent Sensors" in Combinatorial Methods for Chemical and Biological Sensors (R. A. Potyrailo, V. M. Mirsky (eds.)2009

    • Author(s)
      T. Morii
    • Total Pages
      21
    • Publisher
      Springer
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Book] テーラーメイド蛍光センサーの開発2007

    • Author(s)
      森井 孝
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      化学工業
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2018-03-28  

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