2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of photoaffinity selection system for identification of low abundance proteins
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15K05559
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
櫻井 香里 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50447512)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | フォトアフィニティープローブ / 生物活性分子 / 標的タンパク質 / 光反応基 / 金ナノ粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
有望な生物活性を示す天然物や医薬品候補化合物において、結合タンパク質の合理的な同定法の開発は、新規薬剤の開発や生物機構の解明に向けて重要な未解決課題である。従来の親和性に基づいた結合タンパク質探索法は、成功確率がリガンドや未知の結合タンパク質の性質に依存するため、ルーチンワークの技術として確立していない。本研究では、金ナノ粒子基盤の特性を利用し、結合タンパク質をワンポットでラベル化反応と濃縮精製を行うキャッチ・リリース型タンパク質探索法の確立を目指した。本研究期間を通して、糖鎖リガンドや、非天然型及び天然生物活性化合物をリガンドとし、種々の光反応基を提示した金ナノ粒子フォトアフィニティープローブの作成方法とタンパク質ラベル化および濃縮精製・同定方法を確立した。金ナノ粒子上ではリガンドや光反応基を高密度で提示することが可能であることから、プローブ自体はnM程度の低濃度で用いることで、望みのタンパク質の選択的なラベル化と濃縮精製を実現した。われわれは先行研究において、低親和性タンパク質や低発現量タンパク質に対してフォトアフィニティーラベリングを行う場合は、反応効率は低いが高い選択性を示すジアジリン基が有用であることを明らかにした。本研究において、低濃度のプローブを用いる反応条件を達成できたことから、反応効率が高く選択性が低い光反応基の方がより有効であることが示唆された。また一方で、光反応基によるラベル化は、通常ラベル化の収率が<10%程度の分子プローブと比して、部分的に効率化できた（<70%）ものの、原理的にさらなる収率の向上は困難であることが示唆された。そこで、最終年度では、タンパク質ラベル化剤を光反応基に限定せず、求電子性官能基を導入する金ナノ粒子プローブの開発を検討した。これまでに合成した金ナノ粒子プローブを用い、nM程度の濃度のプローブでタンパク質ラベル化に成功した。
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[Journal Article] Synthesis of a fluorescent photoaffinity probe of OSW-1 by site-selective acylation of an inactive congener and biological evaluation2017
Author(s)
Sakurai, K., Hiraizumi, M., Isogai, N., Komatsu, R., Shibata, T., Ohta, Y.
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Journal Title
Chemical Communications
Volume: 53
Pages: 517-520
DOI
Peer Reviewed
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