Target identification of bioactive molecules based on detection of protein denaturation state
| Project/Area Number |
19H02848
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 37030:Chemical biology-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
Sato Shinichi 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (20633134)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2019: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
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| Keywords | タンパク質化学修飾 / チロシン / ヒスチジン / proximity labeling / 熱変性 / タンパク質表面 / チロシン残基 / ヒスチジン残基 / タンパク質ラベル化 / 標的同定 / CETSA |
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| Outline of Research at the Start |
生物活性物質の作用メカニズムを明らかにする目的において、その標的（タンパク質）同定は重要である。これまでの標的同定研究においては、生物活性物質（化合物）を特定の機能団で標識したプローブ分子が必要であった。しかし、機能団の導入により活性が消失すること、機能団の導入位置や種類に検討を要する場合も多く、構造が複雑な化合物においてはプローブ分子の合成が困難で大きな研究障壁となる場合も多々ある。
そこで本研究においては、研究代表者の見出したタンパク質ラベル化法を駆使することで、生物活性物質をプローブ化することなく、標的同定を可能にする手法を確立する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we focused on the characteristics of aromatic amino acid residues that are buried within the internal structure of proteins in their native state but exposed on the protein surface during the thermal denaturation process. We have developed chemical modification methods targeting tyrosine and histidine residues.
The tyrosine residue-specific labeling reaction we developed specifically targets the exposed tyrosine residues on the protein surface. Our aim was to visualize the protein's thermal denaturation state, and for this purpose, we have developed a practical and efficient approach for modifying tyrosine residues in protein structures.
Additionally, as a secondary outcome of this study, we successfully developed a method for modifying histidine residues in proteins.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究ではタンパク質熱変性を可視化する手法を目指し、タンパク質構造上の芳香族アミノ酸残基の化学修飾法を開発した。本研究によって開発されたチロシン残基修飾法は従来法に比べ効率が高く、タンパク質表面上のチロシン残基に選択性が高いという特徴がある。本手法はタンパク質製剤の機能化、タンパク質間相互作用に寄与する部位構造の状態解析、翻訳後修飾状態の解析等、種々の用途での活用が期待できる。
また、本研究によって開発された触媒の近接環境で完結するヒスチジン残基修飾反応は、プロテオミクス解析技術と組みわせることによって、タンパク質の会合状態の把握を可能にする重要な基盤技術になると期待される。
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Report
(5 results)
Research Products
(101 results)
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[Journal Article] G-quadruple-proximity protein labeling based on peroxidase activity.2020
Author(s)
Masuzawa, T., Sato, S., Niwa, T., Tagushi, H., Nakamura, H., Oyoshi, T.
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Journal Title
Chem. Comm.
Volume: 56
Issue: 78
Pages: 11641-11644
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Design, synthesis, and evaluation of indeno[2,1-c]pyrazolones for use as inhibitors against hypoxia-inducible factor (HIF)-1 transcriptional activity2020
Author(s)
S. Fuse, K. Suzuki, T. Kuchimaru, T. Kadonosono, H. Ueda, S. Sato, S. Kizaka-Kondoh, H. Nakamura
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Journal Title
Bioorg Med. Chem
Volume: 28（1）
Issue: 1
Pages: 115207-115207
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Raman cell imaging with boron cluster molecules conjugated with biomolecules2019
Author(s)
Mochizuki, Masahito., Sato, Shinichi., Asatyas, Syifa., Lesnikowski, Zbigniew J., Hayashi, Tomohiro., Nakamura, Hiroyuki.
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Journal Title
RSC Advances
Volume: 9
Issue: 41
Pages: 23973-23978
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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