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生命システムの動的理解を可能にする分子性プローブの開発

Research Project

Project/Area Number 20016024
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionToho University

Principal Investigator

古田 寿昭  Toho University, 理学部, 教授 (90231571)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥7,500,000 (Direct Cost: ¥7,500,000)
Fiscal Year 2009: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2008: ¥4,000,000 (Direct Cost: ¥4,000,000)
Keywordsケージド化合物 / 遺伝子 / 光スイッチ / 細胞内シグナル伝達 / 合成化学 / 生体分子 / ナノバイオ / 可視化 / 遺伝子の機能制御
Research Abstract

細胞内では共通のシグナル伝達のストラテジーを用いているにもかかわらず,刺激が異なれば,それによって制御される細胞機能も異なる。これは,シグナリングに関与する分子の時空間動態の偏りに起因すると考えられるが,証明するのは容易ではない。ケージド化合物への光照射によって実現できる局所刺激は,生理的条件をできるだけ再現した刺激法だといえる。これを,実時間イメージングによるアプローチと併用すれば,従来の方法では得られない情報が得られる解析法になる。本年度は微小管の重合を安定化する分子,脂質性シグナル分子,セカンドメッセンジャー類のケージド化合物を合成した。このうち,ケージドジアシルグリセロールとケージドインヒビターペプチド用いると,哺乳動物培養細胞内のプロテインキナーゼの細胞内局在を光制御可能であることを明らかにした。次に,狙った一細胞内のキナーゼ活性を光制御可能か検討した。その結果,ケージドジアシルグリセロール(Bhcmoc-diC8)をバルクに加えた培養細胞のうち,405nmレーザー光を照射した近傍の細胞だけに,εPKCの細胞膜へのトランスロケーションが観察された。この化合物は,一細胞内の局所のみにジアシルグリセロールを生成させることも可能で,T-細胞の細胞極性形成にジアシルグリセロールの局所濃度の上昇が必要かつ十分であることを証明する実験に用いることができた。また,新規ケージドNO分子が2光子励起でNOを発生できることと,その時の2光子励起効率を明らかにした。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2010 2009 2008

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (13 results)

  • [Journal Article] Multiple bond-conjugated photoinduced nitric oxide releaser working with two-photon excitation2010

    • Author(s)
      K.Hishikawa, et al.
    • Journal Title

      Bioorg.Med.Chem.Lett. 20

      Pages: 302-305

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Localized diacylglycerol drives the polarization of the microtubule-organizing center in T cells2009

    • Author(s)
      E.J.Quann, et al.
    • Journal Title

      Nature Immunology 10

      Pages: 627-635

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photoinduced nitric oxide release from a hindered nitrobenzene derivative by two-photon excitation2009

    • Author(s)
      K.Hishikawa, et al.
    • Journal Title

      J.Am.Chem.Soc. 131

      Pages: 7488-7489

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The E1 mechanism in photo-induced ss-elimination reactions for green-to-red conversion of fluorescent proteins2009

    • Author(s)
      H.Tsutsui, et al.
    • Journal Title

      Chem. & Biol. 16

      Pages: 1140-1147

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Caged Phosphopeptide- Based Approach for Photochemical Activation of Kinases in Living Cells2008

    • Author(s)
      T. Kawakami, et.al.
    • Journal Title

      ChemBioChem 9

      Pages: 1583-1586

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A bromocoumarin-based linker for synthesis of photocleavable peptide coniugates with high photosensitivity2008

    • Author(s)
      K. Katayama, et.al.
    • Journal Title

      Chem. Commun

      Pages: 5399-5401

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 核酸塩基を保護したケージドペプチド核酸の合成と光反応性2010

    • Author(s)
      岸真梨子, 鈴木商信, 松浦淳一, 古田寿昭
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2010-03-28
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 分子認識タグを導入したケージドヌクレオチドの合成2010

    • Author(s)
      寺岡葵, 星田智子, 真鍋香織, 古田寿昭
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2010-03-28
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 近赤外二光子励起応答型ペプチドの開発およびその光反応性の測定2010

    • Author(s)
      山本純, 住川栄健, 重永章, 古田寿昭, 大高章
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2010-03-28
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Photoactivated gene manipulation using Bhc-caged plasmid DNAs in mammalian cells2009

    • Author(s)
      J.Ohmuro, K.Fukamauchi, T.Furuta
    • Organizer
      The 32^<nd> Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2009-12-12
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Modular caged nucleotides : design, synthesis and their use2009

    • Author(s)
      A.Teraoka, K.Manabe, T.Hoshida, K.Murakoshi, T.Furuta
    • Organizer
      The 32^<nd> Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2009-12-12
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of near-infrared two-photon excitation responsive peptidebond cleavage device and examination of its photo-reactivity2009

    • Author(s)
      J.Yamamoto, A.Shigenaga, Y.Sumikawa, T.Furuta, A.Otaka
    • Organizer
      3rd Asia-Pacific International Peptide Symposium
    • Place of Presentation
      Korea済州市
    • Year and Date
      2009-11-09
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Designing New Caged Probes for Photomanipulation (Invited)2009

    • Author(s)
      T.Furta
    • Organizer
      Neuroscience 2009 (The 32^<nd> Annual Meeting, the Japan Neuroscience Society)
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-09-18
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞の生理機能を光制御するケージド化合物の設計と合成(招待)2009

    • Author(s)
      古田寿昭
    • Organizer
      第13回ハイテク・リサーチ・センター研究発表会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      2009-06-20
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Spatio- temporal control of cellular chemistry using caged compounds2008

    • Author(s)
      T. Furuta, et.al.
    • Organizer
      BMB2008 (第31回日本分子生物学会年会, 第81回日本生化学会大会合同大会)
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      2008-12-12
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞の生理機能を制御して解析するケージド化合物2008

    • Author(s)
      古田寿昭
    • Organizer
      日本薬学会関東支部第22回シンポジウム
    • Place of Presentation
      長井記念館 (東京)
    • Year and Date
      2008-11-15
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Illuminating caged compounds for remote control of living cells2008

    • Author(s)
      T. Furuta
    • Organizer
      11^<th> International Symposium on Natural Product Chemistry
    • Place of Presentation
      Karachi (Pakistan)
    • Year and Date
      2008-11-01
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 生命システムの動的制御を可能にするケージド化合物の開発2008

    • Author(s)
      古田寿昭
    • Organizer
      日本化学会第2回関東支部大会 (2008)
    • Place of Presentation
      群馬大学
    • Year and Date
      2008-09-19
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 遺伝子の機能発現を光制御するケージド化合物の開発2008

    • Author(s)
      古田寿昭
    • Organizer
      東北大学多元研講演会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2008-05-31
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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