分子認識プロテオミクスを目的とする光キャプチャー法開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14658185
• Research Institution: Toyama Medical and Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 畑中 保丸 富山医科薬科大学, 薬学部, 教授 (30111181)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 定金 豊 富山医科薬科大学, 薬学部, 助手 (60293304)
• Keywords: 光アフィニティーラベル / ジアジリン / アレイ化 / プローブライブラリー / 糖鎖結合タンパク質 / ペプチド / プロテオミクス / グライコミクス

Research Abstract

フォーカスドプロテオーム解析
蛋白質の機能解析には、蛋白質群を網羅的に調べるより、系を絞ったフォーカスドプロテオームを対象にするのが有効とされる。これに有効な方法論である現在の光アフィニティーラベル法は、ターゲットを個別に解析するアプローチであり、母集団が巨大なプロテオームに適用するのは極めて非効率となる。この解決のため、複数のリガンドをマトリックス上に配置した、光アフィニティーアレイを考案し、光反応で捕捉される(光キャプチャー)蛋白質のみを分離解析する、将来的な自動化も考慮した新しい効率系を創出することで、分子認識に基づく効率的なフォーカスドプロテオーム解析のためのまったく新しい方法論提供を目的に、萌芽期の課題を検討する。すでに、プロトタイプによる蛋白質捕捉の予備検討も終了したので、本研究では新しい方法論を多角的に検討するため、平成14年度は以下の項目につき検討した。
1.まず、すでに蓄積の有る糖鎖につき、光反応性アレイを構築した。光反応性糖鎖アレイ構築には、すでに確立してある独自の一段階合成法の応用で、効率良く行うことが可能であった。
2.最近確立した、独自の光反応性フェニルアラニンの光学選択的合成法を用い、光反応性ペプチドアレイ構築を検討した。
3.マルチバレント効果でアフィニティーを高めるため、多価性のデンドリマー構造を有するリガンドアレイを検討した。
4.捕捉蛋白質を切り出すため、スルホンアミド型の新しい切断性基を検討した。
5.光反応性糖鎖アレイとレクチンを用い、光キャプチャーの基礎的検討を行った。

Research Products

• [Publications] T.Sugimoto, T.Fujii, Y.hatanaka, S.Yamamura, M.Ueda: "Syntheses of novel photoaffinity probes for bioorganic studies on nyctinasty of leguminous plants"Tetrahedron Lett.. 43. 6529-6532 (2002)
• [Publications] T.Ruhl, D.Volke, K.Stembera, Y.Hatanaka, H.Hennig, F.Schumer, P.Welzel: "Isoserine-based biotinylated photoaffinity probes that interact with penicillin-binding protein 1b"Chem. Commun.. 2002. 1630-1631 (2002)
• [Publications] M.Hashimoto, Y.Hatanaka, Y.Sadakane, K.Nabeta: "Synthesis of tagintroducible (3-trifluoromethyl)phenyldiazirine based photoreactive phenylalanine"Bioorg. Med. Chem. Lett.. 12. 2507-2510 (2002)
• [Publications] M.Hashimoto, J.Yang, Y.Hatanaka, Y.Sadakane, K.Nakagomi, G.D.Holman: "Improvement in the properties of 3-phenyl-3-trifluoromethyldiazirine based photoreactive bis-glucose probes for GLUT4 following substitutuion on the phenyl ring"Chem. Pharm. Bull.. 50. 1004-1006 (2002)
• [Publications] J.Yang, J.Dowden, A.Tatiboue, Y.Hatanaka, G.D.Holman: "Development of high affinity ligands and photoaffinity labels for the D-fructose transporter GLUT5"Biochem. J.. 367. 533-539 (2002)
• [Publications] Y.Hatanaka, Y.Sadakane: "Photoaffinity labeling in drug discovery and developments: Chemical gateway for entering proteomic frontier"Curr. Top. Med. Chem.. 2. 271-228 (2002)