2016 Fiscal Year Research-status Report
Development of fluorinated fluorescent probes for membrane protein reconstitution matrices
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15K07883
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
高木 俊之 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 創薬基盤研究部門, 主任研究員 (10248065)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | フッ素 / 人工脂質 / 膜タンパク質 / 二分子膜 / 一分子観察 / 色素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
膜タンパク質を安定に機能発現させる、その舞台となる脂質膜（マトリックス）が重要であり、天然脂質に見られる機能を積極的に抽出して設計・合成した人工脂質から、これを構造素子としたベシクル膜や平面膜を調製しなければならない。人工脂質には、膜流動性、膜タンパク質組み込みと安定化、溶質流出入の抑制、物理的・化学的な安定性を付与することが不可欠である。近年開発した部分フッ素化人工脂質は、物理的・化学的にも安定かつ膜タンパク質の組み込みにも有用であることがわかってきた。より最適な人工脂質・膜タンパク質複合体構築に向けた高配向秩序で適度な膜流動性を有する人工脂質膜開発を目的とし、部分フッ素化人工脂質から成る分子集合体（二分子膜）の基盤情報（膜流動性）を取得すべく部分フッ素化蛍光色素を開発する。
これまで開発した炭素鎖数14（ミリスチン酸）、16（パルミチン酸）および18（ステアリン酸）のアルキル鎖を疎水鎖に持つグリセロリン脂質を基本骨格とする部分フッ素化人工脂質から成る二分子膜は、膜タンパク質機能の解析ツールとして有望であるという知見を得ている。そこで膜タンパク質再構成に必要な膜流動性情報を取得するため、部分フッ素化人工脂質から成る二分子膜に特化した蛍光色素を新規に設計し、その合成経路の検討を行った。新規性ある部分フッ素化蛍光色素の合成に成功し、特許申請用のサンプル設計および合成経路探索の検討を行った。さらに部分フッ素化人工脂質から成る二分子膜の膜流動性評価における条件検討を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
部分フッ素化人工脂質から成る二分子膜に特化した蛍光色素を新規に設計し、その合成経路の検討を行った結果、新規性ある部分フッ素化蛍光色素の合成に成功した。さらに詳細な条件検討によりグラムスケールでの合成条件および高純度化の精製条件を見出すことにも成功した。現在、特許申請用の化合物ライブラリーの作製およびそれらの物性評価の検討を行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
新規性ある部分フッ素化蛍光色素の合成に成功したことから、特許化を目指し弁理士と相談しながら特許申請用のデータ作成を行う。特許申請後、これらの研究成果について外部に発信していく予定である。
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