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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Construction of electron-transfer amino acid sequence probe with an interaction for protein and cell

Research Project

Project/Area Number 16K05820
Research InstitutionMaebashi Institute of Technology

Principal Investigator

菅原 一晴  前橋工科大学, 工学部, 教授 (30271753)

Project Period (FY) 2016-10-21 – 2019-03-31
KeywordsHisタグ / 電子伝達性ペプチド / ガラクトース認識タンパク質 / 擬似糖質ペプチド / アシアロフェツイン / HepG2 Cell / K562 Cell
Outline of Annual Research Achievements

電気化学手法を利用した簡便で低コストに細胞をセンシングのために電子伝達性擬似糖質ペプチドと糖質認識タンパク質あるいは糖タンパク質を利用したシステムを開発した。大豆由来レクチン(SBA)はガラクトース認識タンパク質の一つであり電子伝達性擬似糖質ペプチド(Y4C)とも結合する。アシアロフェツイン(ASF)は糖鎖末端にガラクトース残基を有するためSBAと複合体を形成する。これらの背景に基づきヒト骨髄性白血病細胞(K562 細胞)のセンシングを実施した。SBAのガラクトース結合サイトにK562細胞表面のガラクトース残基とY4Cとを競争反応によりペプチドの電流値が変化するため、100個/mlオーダーでの測定ができた。一方で、ASFレセプタをもつヒト肝臓ガン細胞(HepG2細胞)と ASF、Y4Cをインキュベーションした後、電流値を測定することで50個/mlでのHepG2細胞の検出が可能となった。本システムの測定結果はELISA法によって得られた値と一致しており上記目的が達成されている。
6つのヒスチジン残基にY4Cを導入したペプチドをASFに結合させたタンパク質を合成し、タンパク質へのペプチドの修飾数とタンパク質における修飾位置に関する研究を実施した。マトリックス支援レーザー脱離イオン化法による質量分析の結果、ペプチド1分子程度の質量数の高質量側へのシフトが観察されており、複数のペプチドはタンパク質に修飾されていないことが見出された。さらに、タンパク質へのペプチドの導入位置を解析するためプロテアーゼでペプチドフラグメントに切断しLC-MS/MSでの測定では、タンパク質のN-末端に結合している可能性が示唆されている。本研究で提案するペプチド修飾タンパク質はターゲットタンパク質のセンシングフローブとして構造がシンプルでありタンパク質間結合の評価プローブとしても期待される。

  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Determination of Tetracycline by Microdroplet Hydrodynamic Adsorptive Voltammetry Using a Multiwalled Carbon Nanotube Paste Rotating Disk Electrode2019

    • Author(s)
      Sultana Ayesha、Sazawa Kazuto、Islam Md. Saiful、Sugawara Kazuharu、Kuramitz Hideki
    • Journal Title

      Analytical Letters

      Volume: 52 Pages: 1153~1164

    • DOI

      10.1080/00032719.2018.1523911

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Label-free cytosensing of cancer cells based on the interaction between protein and an electron-transfer carbohydrate-mimetic peptide2018

    • Author(s)
      Sugawara Kazuharu、Kuramitz Hideki、Kadoya Toshihiko
    • Journal Title

      Analytica Chimica Acta

      Volume: 1040 Pages: 166~176

    • DOI

      10.1016/j.aca.2018.08.025

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simultaneous Multiselective Spectroelectrochemical Fiber-Optic Sensor: Sensing with an Optically Transparent Electrode2018

    • Author(s)
      Okazaki Takuya、Shiokawa Eri、Orii Tatsuya、Yamamoto Takamichi、Hata Noriko、Taguchi Akira、Sugawara Kazuharu、Kuramitz Hideki
    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume: 90 Pages: 2440~2445

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.7b03957

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of Accumulation Voltammetry and Electrochemical Binding Assay using Labelled Ligands<b> </b>2018

    • Author(s)
      Tanaka Shunitz、Sugawara Kazuharu、Kuramitz Hideki、Terui Norifumi
    • Journal Title

      Review of Polarography

      Volume: 64 Pages: 71~78

    • DOI

      10.5189/revpolarography.64.71

  • [Journal Article] Adsorptive Voltammetry for the Determination of Ochratoxin A Using Enrichment Effect by Cationic Surfactants2018

    • Author(s)
      Sultana Ayesha、Sazawa Kazuto、Okazaki Takuya、Islam Md. Saiful、Hata Noriko、Sugawara Kazuharu、Kuramitz Hideki
    • Journal Title

      Electroanalysis

      Volume: 30 Pages: 2265~2272

    • DOI

      10.1002/elan.201800226

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Electrochemical cytosensing of cancer cells using the interaction between protein and an electron-transfer carbohydrate-mimetic peptide2018

    • Author(s)
      Kazuharu Sugawara, Hideki Kuramitz,Toshihiko Kadoya
    • Organizer
      RSC Tokyo International Conference 2018 International Conference Session
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hydrodynamic voltammetry combined with pre-concentration technique for determination of Cd and Pb2018

    • Author(s)
      霍 冉冉、佐澤 和人、波多 宣子、菅原 一晴、倉光 英樹
    • Organizer
      2018年電気化学会秋季大会
  • [Presentation] タンパク質センシングのためのチロシンリッチペプチド導入タンパク質の構築2018

    • Author(s)
      菅原 一晴、菊池 壮也、 倉光 英樹、門屋 利彦
    • Organizer
      日本分析化学会第67年会
  • [Presentation] 有機染料の分光電気化学的応答評価と光ファイバーセンシングへの応用2018

    • Author(s)
      桑名 李沙、岡崎 琢也、佐澤 和人、波多 宣子、田口 明、菅原 一晴、倉光 英樹
    • Organizer
      2018年電気化学会秋季大会
  • [Presentation] 電気化学的ペプチド間結合モニタリングのためのチロシンリッチペプチドとオリゴトレオニンによるラベル化2018

    • Author(s)
      菅原 一晴、倉光 英樹、門屋 利彦
    • Organizer
      日本分析化学会第78回分析化学討論会
  • [Remarks] 前橋工科大学 教員情報

    • URL

      https://www.acoffice.jp/mithp/KgApp?kyoinId=ymiegmymggy

URL: 

Published: 2019-12-27  

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