2017 Fiscal Year Research-status Report
Development of chemical tools for photocontrol of protein-protein interaction
| Project/Area Number |
17K05921
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
小和田 俊行 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (40584397)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 光操作技術 / タンパク質二量体化 / フォトクロミック化合物 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、細胞内で働く生体分子の機能を人為的に操作するための機能性小分子を開発することを目的としている。機能制御法として「光」を用いることで、時空間分解能の高い操作が実現可能である。特に、生体分子機能を任意のタイミングで可逆的に制御することができれば、数多くの分子が相互作用し合う複雑な生体システムの理解につながると期待される。
そこで、タンパク質間の相互作用（二量体化）を光操作するための光応答性小分子の開発に取り組んだ。二量体化させるタンパク質としてFKBP12(F36V)変異体とHaloTagを選択し、それぞれのリガンドの合成を行った。光照射依存的にリガンド構造を変化させるために、FKBP12(F36V)のリガンド構造にフォトクロミック化合物であるアゾベンゼン骨格を組み込んだ。実際、365 nmと488 nmの光を交互に照射し紫外可視吸収スペクトルの測定を行ったところ、trans－cis－transの構造変化に伴うスペクトル変化が観測された。
続いて、光応答性リガンドの構造が変化することでFKBP12(F36V)への結合親和性が変化するかを試験管内で評価した。まず、大腸菌発現ベクターにFKBP12(F36V)の遺伝子配列を導入し、大腸菌内で発現させることで精製タンパク質を得た。また、結合親和性の評価は蛍光偏光解消法を用いるため、トレーサーとなる蛍光標識されたFKBP12(F36V)リガンドを合成した。これらと上述の光応答性リガンドを用いた予備的実験の結果、光照射の有無によってFKBP12(F36V)に対する結合能が変化することがわかった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度はFKBP12(F36V)変異体の精製タンパク質を得た。さらに、FKBP12(F36V)に対する光応答性リガンドを合成し、試験管内での結合親和性を評価した。その結果、光照射の有無によって光応答性リガンドの結合能が変化することを明らかにした。したがって、本研究計画は概ね順調に達成されているといえる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
FKBP12(F36V)に対する結合能が光依存的に変化するリガンドの開発に成功した。今後は、解離定数の算出や照射光の波長の最適化を行う。その後、培養細胞を用いて、タンパク質二量体化の光制御が可能か検証する。
|
| Causes of Carryover |
当初計画していた光応答性リガンドの合成が順調に進んだことから、物品費（有機合成試薬）を予定より抑えることができた。翌年度は細胞培養実験を開始することから、次年度使用額をそれらに充て計画的に使用する予定である。
|
Research Products
(2 results)
