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フォトクロミックペプチドを用いた協調的生体連鎖反応のメカニカル制御

Research Project

Project/Area Number 20044009
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

井上 将彦  University of Toyama, 大学院・医学薬学研究部, 教授 (60211752)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤本 和久  富山大学, 大学院・医学薬学研究部, 助教 (40334718)
Project Period (FY) 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Keywords生体分子 / ペプチド / 二次構造 / α-ヘリックス / 光制御 / 生体分子間相互作用
Research Abstract

本研究においては、ジアリールエテンをはじめとするフォトクロミック色素をペプチド鎖に導入し、生体分子間相互作用の光制御、さらにはそこから派生する協調的生体内連鎖反応のメカニカル制御を目指す。
フォトクロミック色素の中でも極めて高い光安定性を示すジアリールエテンを骨格とするクロスリンク剤を開発し、これを用いて架橋ヘリカルペプチドを合成した。架橋直後においては、ジアリールエテン骨格は開環構造(無色)をとっており、架橋ペプチドは安定なα-ヘリックス構造を形成している。ここに紫外光を照射すると、ジアリールエテン骨格は開環構造(着色)へと異性化し、それに伴ってヘリックス構造は不安定化した。可視光を照射するとジアリールエテン骨格は開環構造へと異性化し、安定なヘリックス構造へ戻った。この光によるスイッチングは、ほとんど劣化することなく繰り返し行うことができた。
この結果を踏まえて、DNA結合タンパクであるQ50Kの結合ドメイン(ヘリックス領域)をもとにジアリールエテン架橋ペプチドを作成し、DNAとの相互作用の光による制御を試みた。ゲル電気泳動によって相互作用の評価を行ったところ、架橋ペプチド(閉環構造)とDNAを混ぜるとDNA由来のバンドが減少し、DNAとの会合体由来のバンドが観測された。一方、非架橋ペプチドや架橋ペプチド(開環構造)を加えた場合、DNA由来のバンドはほとんど変化せず、新たなバンドも観測されなかった。以上の結果から、ジアリールエテンのフォトクロミズムをトリガーとして、生体分子間の相互作用を光制御できる道筋が示された。

Report

(1 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2009 2008 Other

All Presentation (6 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] ジアリールエテン架橋ペプチドーDNA間相互作用の光制御2009

    • Author(s)
      河合博和・藤本和久・井上将彦
    • Organizer
      日本化学会第89春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学船橋キャンパス
    • Year and Date
      2009-03-27
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] ジアリールエテン架橋ペプチドのDNA認識能の光制御2009

    • Author(s)
      河合博和・藤本和久・井上将彦
    • Organizer
      フォトクロミズムの攻究とメカニカル機能の創出第3回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都テルサ(京都市南区)
    • Year and Date
      2009-01-23
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体分子間相互作用の制御を指向した光応答性ペプチドの開発2008

    • Author(s)
      河合博和・岡田洋平・藤本和久・井上将彦
    • Organizer
      フォトクロミズムの攻究とメカニカル機能の創出第2回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス山上会館
    • Year and Date
      2008-09-22
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] ジアリールエテンで架橋した短鎖ペプチドのヘリックス構造の光制御2008

    • Author(s)
      河合博和・藤本和久・井上将彦
    • Organizer
      2008年光化学討論会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス
    • Year and Date
      2008-09-11
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] ジアリールエテン骨格を有する非天然アミノ酸の合成2008

    • Author(s)
      岡田洋平・藤本和久・井上将彦
    • Organizer
      第20回生体機能関連化学若手の会サマースクール
    • Place of Presentation
      小原温泉かつらや(宮城県白石市)
    • Year and Date
      2008-08-06
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] ジアリールエテンの光異性化を利用したペプチドの二次構造制御2008

    • Author(s)
      河合博和・藤本和久・井上将彦
    • Organizer
      ケミカルバイオロジー研究会第3回年会
    • Place of Presentation
      学術総合センター(東京都千代田区)
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.pha.u-toyama.ac.jp/yakka/index-j.html

    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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

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