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分子ナノシステムの組織的動態解明を目指す超多価プローブの開発

Publicly Offered Research

Project AreaEmergent Chemistry of Nano-scale Molecular System
Project/Area Number 21111521
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionTokushima Bunri University

Principal Investigator

山口 健太郎  徳島文理大学, 香川薬学部, 教授 (50159208)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2010: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2009: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywordsイオン化 / 多価イオン / 質量分析 / CSI-MS / プローブ / pybox / ランタニド錯体 / 同位体標識 / MSプローブ / ESI-MS / lantanide
Research Abstract

本研究において有機合成的に可能であり、できる限り多くの電荷を備えたプローブを開発することを第一の目的とし、これを標的分子に導入し、イオン化する手法を確立した。これにより、コールドスプレーを始めとする極めてソフトなイオン化を用いて高質量タンパク質などの構造、及びこれらと種々の低分子薬物との溶液での相互作用を解析することが可能となる。本研究を進めたことにより、電荷を積極的に被験分子に付与し、ソフトな条件でイオン化を行う多価イオンプローブの有用性が明らかとなった。また15Nラベル化プローブの導入は、単に構造解析効率の改善を果すにとどまらず、同位体効果を活用するイオンピーク比の測定によるトレース実験にも応用可能であった。また、このプローブは生体分子のみならず、ソフトな条件でイオン化困難な炭素クラスター類にも適用できる。さらに金属としてガドリニウムを用いればMRIの増感剤としても利用できる可能性力がある。本手法では複数の電荷をプローブにより生体高分子等に電荷を付与するため、質量分析の際、低質量領域に多価イオンを検出することができる。。当該プローブは1.charged site、2.linker、3.anchoring siteの3つの部分から構成され、1では、配位子の性質及び用いる金属、2では配位子と標的化合物を繋ぐ鎖の長さ、そして3では標的化合物と反応する最適活性化基について、標的分子に合わせて検討した。その結果,本研究において生体分子用多価イオンプローブの開発に成功した。さらに,この手法をイオン化が難しいとされる無置換のフラーレンやナノチューブおよびナノホーン等各種炭素クラスターに適用し、これらの簡便な多価プローブによるイオン化法を確立した。すなわち、本プローブを構成するanchoring siteとしてsarcosineやethyl malonateを用い、フラーレン類に容易に導入する手法を確立した。また、プローブ本体を導入後、pybox-Laで錯体を形成し、さらにこのリガンドの2つの窒素を^<15>Nでラベルすることにより、構造決定や各種トレース実験に用いることを可能とした。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] ^<15>N-Labeled Ionic Probe Attachment Mass Spectrometry of Carbon Clusters2011

    • Author(s)
      Ito, F.; Yamaguchi, K.
    • Journal Title

      Org.Biomol.Chem.

      Volume: 9 Pages: 2674-2679

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ^<15>N-Labeled Ionic Probes for Bioanalytical Mass Spectrometry2010

    • Author(s)
      Ito, F.; Ando, S.; Iuchi, M.; Nakamura, T.; Yorita, S.; Yamaguchi, K.
    • Journal Title

      Org.Biomol.Chem.

      Volume: 8 Pages: 4408-4413

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Peptide Mass Spectrometry by ionic probe attachment ionization using NHS-TMPYBOX and MAL-TMPYBOX2010

    • Author(s)
      Ito, F.; Yamaguchi, K.
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: 81 Pages: 985-990

    • NAID

      40017021856

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Peptide mass spectrometry by ionic probe attachment ionization using NHS-TMPybox and MAL-TMPybox2010

    • Author(s)
      伊藤文博、山口健太郎, 他
    • Journal Title

      Heterocycles 81

      Pages: 985-990

    • NAID

      40017021856

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ionic probe attachment ionization mass spectrometry2009

    • Author(s)
      伊藤文博、山口健太郎, 他
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters 50

      Pages: 6252-6255

    • NAID

      10030286490

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] コールドスプレー質量分析による機能性分子の構造解析2011

    • Author(s)
      山口健太郎
    • Organizer
      10-5 ポリマーフロンティア21
    • Place of Presentation
      東工大蔵前会館(東京)
    • Year and Date
      2011-01-28
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] コールドスプレーMSの応用:超分子から生体分子まで2010

    • Author(s)
      山口健太郎
    • Organizer
      日本化学会
    • Place of Presentation
      近畿大学
    • Year and Date
      2010-03-29
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2018-03-28  

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