タンパク質間相互作用の時空間選択的標識を指向したリレー触媒反応
| Project/Area Number |
21J14481
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 37030:Chemical biology-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
長野 倫 京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | 光駆動触媒 / シクロオクテン / 二官能性触媒 / ハロゲン化反応 / Lewis塩基触媒 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究ではタンパク質間相互作用の時空間選択的標識を実現する新たな技術として生体適合リレー触媒反応の開発を目指す。すなわち、まず研究対象のタンパク質に光触媒（第一の触媒）を導入し、生体透過性のよい近赤外光を照射することで、近傍のシクロオクテン（第二の触媒）を異性化（CCO（非活性型）→TCO（活性型））により活性化する。次に、活性化された第二の触媒（TCO）は近傍で瞬時に移動し、対象タンパク質と相互作用している標的タンパク質のみを触媒反応により選択的に標識する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
タンパク質間相互作用の時空間選択的標識を実現する生体適合リレー触媒反応の開発を目指して、前年に開発した光駆動シクロオクテン触媒のさらなる改良に取り組んだ。前年に開発した光駆動シクロオクテン触媒は光照射による時空間選択的な触媒的臭素化反応を実証した一方で、生体適合反応に利用するには課題が残されていた。特に、光分解性保護基にo-ニトロベンジル基を利用したため触媒の活性化に紫外光（365 nm）が必要であった。しかし、紫外光は侵襲性が高く生体適合反応に利用するには問題となる。一方で、光駆動シクロオクテン触媒の光化学的な特性は光分解性保護基に依存する特徴がある。そこで、触媒の保護基を検討した結果、クマリン誘導体を光分解性保護基に利用した触媒が侵襲性の低い青色の可視光（455 nm）により駆動可能なことを見いだした。さらに、触媒のクマリン部位を修飾することで、より長い波長の緑色光（525 nm）で駆動可能な触媒を開発した。加えて、開発した可視光駆動触媒と所属グループで独自開発した臭素化剤を利用することで、水系混合溶媒中、37度の生体適合条件でチロシン誘導体の臭素化反応を達成した。本研究は可視光駆動触媒でチロシン誘導体の臭素化標識を達成した初めての例であり、ペプチドやタンパク質の修飾を時空間制御できる可能性を示した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(14 results)
