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高性能光ラベル法による脂質標的分子の同定および結合解析

Publicly Offered Research

Project AreaQuality of lipids in biological systems
Project/Area Number 16H01357
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

友廣 岳則  富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 教授 (70357581)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥9,620,000 (Direct Cost: ¥7,400,000、Indirect Cost: ¥2,220,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Keywords光アフィニティーラベル / 化学プローブ / 脂肪酸 / 分子認識 / 標的同定 / 脂質 / ケミカルバイオロジー / プロテオミクス
Outline of Annual Research Achievements

内在する脂質メディエーターの生体機能解析には、その機能発現を担う代謝関連タンパク質の探索・同定は必須である。反応基の改良を行いつつ、特定脂肪酸の代謝酵素と代謝物受容体のプロファイリングを目標としたアフィニティーラベル法開発を推進した。
1.近接場効果を利用した関連酵素の化学的ラベル
酵素反応は速いため、通常、ラベル化には阻害剤が用いられる。本研究では脂肪酸代謝酵素群の連続捕捉を目的とすることから酵素反応部位を残したパルミチン酸プローブを作製し、アシルCoA合成酵素ラベルで評価した。ラベル反応基には置換活性が低いチオエステルを採用し非特異的ラベルを抑えた。ATPやCoAの補因子非存在下では効率よくラベルされたことから、本プローブが酵素に結合し、保持された状態で近接場効果によりラベル化が促進することがわかった。一方、存在下ではその速度は極端に減少したが、ラベルは経時的に増加した。以上、プローブの一部はその酵素を捕捉しつつ、多くは基質部分が酵素反応を受け、次段階酵素に対するプローブに変換する手法論の開発に成功した。
2.代謝プロセスを利用した関連受容体の光化学的ラベル
受容体解析には非特異的ラベルが少ない光ラベル法を採用した。本研究では個々の複雑な脂肪酸代謝物のプローブ化を行わずに、代謝物受容体群を同定するための手法論を検討した。酵素反応部位を残した2種類のアラキドン酸光プローブを作製し、複数酵素で連続的に処理したところ、反応は遅いものの計3つの酵素反応に対応する代謝物の光プローブに順次変換することがMS分析で確認され、さらにそれらの光ラベルを達成した。別途、プロテオーム解析に向けて開発したアシルスルホンアミドを利用した光ラベル解析を評価したところ、微量解析に有効な切断効率向上に加え、光照射で質量変換する特殊MSタグとして機能することが判明した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 薬の標的を同定し結合部位を解析する光技術2018

    • Author(s)
      友廣岳則
    • Journal Title

      光アライアンス

      Volume: 28

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Journal Article] Simple Synthesis of Sulfonyl Amidine-Containing Glucosidase Inhibitors by a Chemoselective Coupling Reaction Between D-Gluconothiolactam and Sulfonyl Azides2017

    • Author(s)
      Aswad Muhammad、Chiba Junya、Tomohiro Takenori、Hatanaka Yasumaru
    • Journal Title

      International Research Journal of Pure and Applied Chemistry

      Volume: 14 Issue: 2 Pages: 1-8

    • DOI

      10.9734/irjpac/2017/34259

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Kinetic controlled affinity labeling of target enzyme with thioester chemistry2016

    • Author(s)
      Tomohiro, T.; Nakabayashi, M.; Sugita, Y.; Morimoto, S.
    • Journal Title

      Bioorganic Medicinal Chemistry

      Volume: 24 Issue: 15 Pages: 3336-3341

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2016.05.059

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Design and preparation of a compact multifunctional diazirine-based photocross-linker2016

    • Author(s)
      Yasui, S.; Morimoto, S.; Chiba, J.; Hatanaka, Y.; Tomohiro, T.
    • Journal Title

      Photomedicine and Photobiology

      Volume: 38 Pages: 7-8

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] アシルスルホンアミド型光反応基によるラベルタンパク質解析の効率化2018

    • Author(s)
      林龍二,森本正大,千葉順哉,畑中保丸,友廣岳則
    • Organizer
      日本薬学会第138年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] クリック反応を利用した光反応性プローブ作製の簡便化と標的光蛍光ラベルへの応用2017

    • Author(s)
      林龍二,森本正大,千葉順哉,畑中保丸,友廣岳則
    • Organizer
      日本薬学会第137年会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2017-03-24
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 標的タンパク質同定を目的とする切断性蛍光ラベル法の開発2017

    • Author(s)
      金子司,堀田侑佑,森本正大,千葉順哉,畑中保丸,友廣岳則
    • Organizer
      第39回日本光医学・光生物学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] スルホクリック反応を利用した光反応性プローブの簡便合成と標的タンパク質同定の効率化2017

    • Author(s)
      林龍二,森本正大,千葉順哉,畑中保丸,友廣岳則
    • Organizer
      日本プロテオーム学会2017年大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] non-target受容体解析に向けた光反応基の開発2017

    • Author(s)
      森本正大,友廣岳則
    • Organizer
      新学術領域研究「脂質クオリティが解き明かす生命現象」第1回若手研究発表会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] A novel coupling reaction between thioamides and sulfonyl azides2016

    • Author(s)
      Yamamoto, K.; Aswad, M.; Chiba, J.; Hatanaka, Y.; Tomohiro, T.
    • Organizer
      The First International Symposium on Toyama-Asia-Africa Pharmaceutical Network
    • Place of Presentation
      Toyama
    • Year and Date
      2016-09-12
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Novel click-type coupling reaction of thioamides with sulfonyl azides: scope, mechanism and application2016

    • Author(s)
      Aswad, M.; Chiba, J.; Hatanaka, Y.; Tomohiro, T.
    • Organizer
      The First International Symposium on Toyama-Asia-Africa Pharmaceutical Network
    • Place of Presentation
      Toyama
    • Year and Date
      2016-09-12
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 発蛍光性光アフィニティーラベル法による高速標的同定2016

    • Author(s)
      森本正大、千葉順哉、畑中保丸、友廣岳則
    • Organizer
      新学術領域研究「脂質クオリティが解き明かす生命現象」第2回領域会議
    • Place of Presentation
      伊豆
    • Year and Date
      2016-07-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 高性能光ラベル法による標的分子の同定戦略2016

    • Author(s)
      友廣岳則
    • Organizer
      新学術領域研究「脂質クオリティが解き明かす生命現象」第2回領域会議
    • Place of Presentation
      伊豆
    • Year and Date
      2016-07-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] 高性能光ラベル法による脂質標的分子の同定および結合解析

    • URL

      https://sites.google.com/site/lipoqualityjpn/public-offering-study/1713

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-04-26   Modified: 2018-12-17  

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