2011 Fiscal Year Annual Research Report
光応答性タンパク質およびペプチドの創製と構造機能制御
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21350095
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
廣田 俊 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (90283457)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長尾 聡 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (30452535)
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| Keywords | 光応答性 / タンパク質 / ペプチド / 金属錯体 / タンパク質構造機能相関 / タンパク質機能制御 |
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| Research Abstract |
タンパク質、ペプチドなどの生体分子の立体構造を高い空間分解能と時間分解能で制御できれば、様々な利用法があり、特に、生体内計測分析や医療への利用が期待できる。本研究では、タンパク質やペプチドなどの生体関連分子に光応答性を付加し、得られた光応答性分子の構造を光制御するとともに、その構造変化に基づいて機能を光制御することを目指す。
平成23年度は、アゾベンゼン配位子で2つの亜鉛錯体を連結した化合物の性質を詳しく調べた。この複核亜鉛錯体のシス体のDNA切断活性のpHはpHに対して鐘形を示し、pH8.5付近で最大であった。得られたpH依存性は、他の亜鉛錯体によるDNAの加水分解切断で報告されているpH依存性と同じの傾向を示し、複核亜鉛錯体のシス体はDNAを加水分解的に切断すると考えられる。この複核亜鉛錯体のシス体のDNA切断活性は、メジャーグルーブに結合するメチルグリーンを共存させてもほとんど変化しなかったが、マイナーグルーブに結合する4',6-diamidino-2-phenylindoleを共存させると著しく低下し、複核亜鉛錯体がDNAのマイナーグルーブに結合することが分かった。細胞内での光応答性を観察するため、Hisタグを付加したHis-AcGFP(Aequorea coerulescens緑色蛍光タンパク質)-TatPTD(Tatタンパク質の形質導入ドメイン)およびHis-AcGFPを大腸菌で高発現し、精製した。His-AcGFP-TatPTDおよびHis-AcGFPの細胞内移行を蛍光顕微鏡により観測したところ、His-AcGFPでは蛍光は観測されなかったが、His-AcGFP-TatPTDでは蛍光が観測され、光応答性化合物の生体内観測が可能となった。
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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
金属錯体をアゾベンゼンで連結することによりDNA切断を光制御することに成功し、その制御機構を明らかにした。さらに、研究成果を学術論文として報告した。
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| Strategy for Future Research Activity |
光応答性タンパク質などを用いてタンパク質の立体構造の光制御を行い、タンパク質の構造機能相関を調べるとともに、本研究の総括を行う。
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