細胞複雑系での適用をめざしたタンパク質有機化学の新手法開発

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18205020
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 浜地 格 Kyoto University, 工学研究科, 教授 (90202259)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 王子田 彰夫 京都大学, 工学研究科, 講師 (10343328)
• Keywords: 細胞系 / 有機化学 / タンパク質 / ラベル化反応 / 分子認識

Research Abstract

本研究では、複数の生体機能分子が存在する夾雑系、究極的には細胞破砕液や生細胞そのものといった環境で、特定のタンパク質の特定部位を選択的に認識し、官能基修飾が可能な有機化学的な新しい手法の開発を目指している。本年度は、前年度開発したLDT化学をさらに発展させて、リガンド認識に伴って蛍光強度が増強するturn-on型の蛍光センサーのワンポット構築法を考案し、炭酸脱水酵素やSH2ドメインをモデルとして実証する事に成功した。具体的には、蛍光消光剤を切り出されるリガンド側に繋いだQ-LDT試薬を設計合成し、蛍光ラベル化後にもこれらが蛋白表面に非共有結合的に残っているようにすると、リガンド結合によってとの部分が追い出されたときに蛍光強度が大きく回復することが確認された。
また、特定タンパク質にラベル化を行うために反応性タグとして、タンパク質の精製や固定化によく用いられているHisタグが利用可能であり、トシル基を連結したニッケル錯体との組み合わせにより、我々がこれまでに開発してきたAspタグとは直交した共有結合ラベリングができることを明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] Selective and direct inhibition of TRPC3 channels underlies biological activities of a pyrazole compound (2009)
  • Author(s): S.Kiyonaka, K.Kato, M.Nishida, K.Mio, T.Numaga, Y.Sawaguchi, T.Yoshida, M.Wakamori, E.Mori, T.Numata, M.Ishii, H.Takemoto, A.Ojida, K.Watanabe, A.Ucmura, H.Kurose, T.Kobayashi, Y.Sata, C.Sato, I.Hamachi, Y.Mori
  • Journal Title: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 106 Pages: 5400-5405
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sequence Selective Dual-Emission Detection of (i, i+1) Bis-Phosphorylated Peptide Using Diazastilbene-Type Zn (II)-Dpa Chemosensor (2009)
  • Author(s): Y.Ishida, M.Inoue, T.Inoue, A.Ojida, I.Hamachi
  • Journal Title: Chem.Commun. 20 Pages: 2848-2850
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Quenched Ligand-Directed Tosylate Reagents for One-Step Construction of Ture-On Fluorescent Biosiensors (2009)
  • Author(s): S.Tsukiji, H.wang, M.Miyagawa, T.tamura, Y.Takaoka, I.Hamachi
  • Journal Title: J.Am.Chem.Soc. 131 Pages: 9046-9054
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Real-Time Flourescence Monitoring of GSK3<beta>-Catalyzed Phosphoryation by Use of a BODIPY-Based Zn(II)-Dpa Chemosensor (2009)
  • Author(s): T.Sakamoto, M.Inoue, A.Ojida, I.Hamachi
  • Journal Title: Bio.Med.Chem.Lett. 19 Pages: 4175-4177
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Site-Specific Covalent Labeling of His-tag Fused Proteins with a Reactive Ni(II)-NTA Probe (2009)
  • Author(s): S.Uchinomiya, H.Nonaka, S.Fujishima, S.tsukiji, A.Ojida, I.hamachi
  • Journal Title: Chem.Commun. 39 Pages: 5880-5882
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular Characterization of Flubendiamida Sensitivity in the Lepidopterous Ryanodine Receptor Ca2+ Release Channel (2009)
  • Author(s): K.Kato, S.Kiyonaka, Y.Sawaguchi, M.Tohnishi, T.Masaki, N.Yasokawa, Y.Mizuno, E.Mori, K.Inoue, I.Hamachi, H.Takashima, Y.Mori
  • Journal Title: Biochemistry 48 Pages: 10342-10352
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Selective Chemical Labeling and Engineering of Endogenous Proteins in Test Tube, in Cell and in Vivo (2010)
  • Author(s): Itaru Hamachi
  • Organizer: International Symposium of Joint Research Network on Advanced Materials and Devices "Chou"
  • Place of Presentation: Hotel-Nidom, Hokkaido
  • Year and Date: 20100325-20100326
• [Presentation] 細胞内有機化学を目指した試行錯誤 (2009)
  • Author(s): 浜地格
  • Organizer: 第3回名古屋大学化学系G-COEセミナー
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 20091130-20091201
• [Presentation] Organic Chemistry toward Protein Surface : in Test Tube and in Cell (2009)
  • Author(s): Itaru Hamachi
  • Organizer: 2009 China-Japan Symposium on Advanced Organic Chemistry
  • Place of Presentation: Shanghai, CHINA
  • Year and Date: 20091127-20091129
• [Presentation] Chemistry-based Protien Engineering in Test Tube, Cell Lysate, Cell and In vivo (2009)
  • Author(s): Itaru Hamachi
  • Organizer: 5th iCeMS International Symposium
  • Place of Presentation: Kyoto, JAPAN
  • Year and Date: 20090727-20090728