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2010 Fiscal Year Annual Research Report

動物個体内で遺伝子の機能を光制御する新手法の開発

Research Project

Project/Area Number 22310141
Research InstitutionToho University

Principal Investigator

古田 寿昭  東邦大学, 理学部, 教授 (90231571)

Keywordsケージド化合物 / 光分解性保護基 / ビオチン / 遺伝子発現
Research Abstract

ケージド化合物を用いる光制御を,厚みのある組織切片や哺乳動物個体に適用するためには,可視から近赤外光を用いることが望ましい。赤色から近赤外領域に吸収極大を持つ新しい光分解性保護基の開発を目指して研究を行った。1光子励起条件下で,500nmより長波長光によって高い効率で活性化できて,様々な官能基を保護できる光分解性保護基は報告されていない。そこで,キサンテン系色素を基本骨格に持つ新規光分解性保護基(X)を合成した。X基は516nmに吸収極大を持つこと,その塩化物(X-C1)は516nm光の照射で分解することを確認した。このときの光反応効率(量子収率とモル吸光係数の積)は5,000/(M cm)以上であった。さらに,X-C1とBhcmoc-Glu(吸収極大波長は370nm)の混合物に516nm光を照射するとX-Clを,370nm光を照射するとBhcmoc-Gluをそれぞれ選択的に活性化できることも明らかにした。
ケージング試薬であるBhc-diazoによりケージドdsDNAの合成が可能である。しかし,プラスミドDNAのケージングに適用すると,ケージング反応がランダムに起こるため,ケージングされたプラスミドと未修飾プラスミドの混合物が生成する問題点があった。そこで,ビオチンタグを持つ新規ケージング試薬Bio-Bhc-diazoを合成し,ストレプトアビジンで修飾した磁気ビーズを利用したアフィニティー精製によって,未修飾DNAとの混合物からケージドDNAを分離精製できることを明らかにした。分離精製したケージドdsDNAをHeLa細胞にトランスフェクトしたところ,ケージングしていないdsDNAと比較して,目的遺伝子の発現が20%に低下し,UV照射によって80%まで発現が回復することを確認した。

  • Research Products

    (19 results)

All 2011 2010

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (14 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Development and photo-sensitive peptide bond cleavage reaction of two-photon near infrared excitation-responsive peptide2010

    • Author(s)
      A. Shigenaga, J. Yamamoto, Y. Sumikawa, T.Furuta, A. Otaka
    • Journal Title

      Tetrahedron Lett.

      Volume: 51 Pages: 2868-2871

    • DOI

      DOI:10.1016/j.tetlet.2010.03.079

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Light-activated gene expression from site-specific caged DNA with a biotinylated photolabile protection group2010

    • Author(s)
      S.Yamaguchi, et al.
    • Journal Title

      Chem.Commun

      Volume: 46 Pages: 2244-2246

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photocontrolled Compound Release System Using Caged Antimicrobial Peptide2010

    • Author(s)
      S.Mizukami, et al.
    • Journal Title

      J.Am.Chem.Soc.

      Volume: 132 Pages: 9524-9525

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 遺伝子の機能発現を光制御するケージド化合物の開発2011

    • Author(s)
      古田寿昭
    • Organizer
      日本化学会第91春季年会
    • Place of Presentation
      日本化学会第91春季年会(2011)講演予稿集(招待講演)
    • Year and Date
      2011-03-11
  • [Presentation] ターゲッティング機能を持つケージド化合物の合成2011

    • Author(s)
      真鍋香織・鈴木商信・古田寿昭
    • Organizer
      日本化学会第91春季年会
    • Place of Presentation
      日本化学会第91春季年会(2011)講演予稿集
    • Year and Date
      2011-03-11
  • [Presentation] 新規ケージドオリゴDNAの合成と光反応性2011

    • Author(s)
      齊藤貴譜・鈴木商信・古田寿昭
    • Organizer
      日本化学会第91春季年会
    • Place of Presentation
      日本化学会第91春季年会(2011)講演予稿集
    • Year and Date
      2011-03-11
  • [Presentation] 親和性タグを導入したケージング試薬の設計と合成2011

    • Author(s)
      寺岡葵・星田智子・古田寿昭
    • Organizer
      日本化学会第91春季年会
    • Place of Presentation
      日本化学会第91春季年会(2011)講演予稿集
    • Year and Date
      2011-03-11
  • [Presentation] Synthesis of caged nucleotides having a biotin tag2010

    • Author(s)
      A.Teraoka, T.Furuta
    • Organizer
      2010 International chemical congress of Pacific Basin Societies(Pacifichem 2010)
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii(USA)
    • Year and Date
      2010-12-19
  • [Presentation] Chemo-enzymatic synthesis of caged oligonucleotides2010

    • Author(s)
      T.Saito, A.Z.Suzuki, T.Furuta
    • Organizer
      2010 International chemical congress of Pacific Basin Societies(Pacifichem 2010)
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii(USA)
    • Year and Date
      2010-12-19
  • [Presentation] Design and synthesis of multifunctional caged compounds2010

    • Author(s)
      K.Manabe, T.Furuta
    • Organizer
      2010 International chemical congress of Pacific Basin Societies(Pacifichem 2010)
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii(USA)
    • Year and Date
      2010-12-19
  • [Presentation] Development of a sequence selective nucleotide caging agent2010

    • Author(s)
      T.Hoshida, T.Furuta
    • Organizer
      2010 International chemical congress of Pacific Basin Societies(Pacifichem 2010)
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii(USA)
    • Year and Date
      2010-12-19
  • [Presentation] Molecular design of nucleotide caging agents with high sequence selectivity2010

    • Author(s)
      星田智子・古田寿昭
    • Organizer
      BMB2010(第33回日本分子生物学会年会, 第83回日本生化学会大会 合同大会)
    • Place of Presentation
      神戸ポートピアホテル(兵庫県)
    • Year and Date
      2010-12-09
  • [Presentation] 細胞の局所刺激を可能にするケージド化合物の開発2010

    • Author(s)
      古田寿昭
    • Organizer
      BMB2010(第33回日本分子生物学会年会, 第83回日本生化学会大会 合同大会)
    • Place of Presentation
      神戸ポートピアホテル(兵庫県)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-12-08
  • [Presentation] ヌクレオシドのケージド化合物の合成と光反応性2010

    • Author(s)
      斉藤貴譜, 鈴木商信, 古田寿昭
    • Organizer
      2010年光化学討論会
    • Place of Presentation
      千葉大学(千葉県)
    • Year and Date
      2010-09-09
  • [Presentation] Synthesis of Caged Nucleotides Having a Biotin Tag2010

    • Author(s)
      A.Teraoka, T.Furuta
    • Organizer
      ICPOC20(20th International Conference on Physical Organic Chemistry)
    • Place of Presentation
      BEXCO, Busan(Korea)
    • Year and Date
      2010-08-26
  • [Presentation] Design and Synthesis of Multifunctional Caging Agents2010

    • Author(s)
      K.Manabe, T.Furuta
    • Organizer
      ICPOC20(20th International Conference on Physical Organic Chemistry)
    • Place of Presentation
      BEXCO, Busan(Korea)
    • Year and Date
      2010-08-26
  • [Presentation] Sequence-selective Nucleotide Caging with PNA-Bhc-diazo2010

    • Author(s)
      T.Hoshida, T.Furuta
    • Organizer
      ICPOC20(20th International Conference on Physical Organic Chemistry)
    • Place of Presentation
      BEXCO, Busan(Korea)
    • Year and Date
      2010-08-26
  • [Book] 生命現象を理解する分子ツール最前線(化学フロンティア22)2010

    • Author(s)
      古田寿昭(分担)
    • Total Pages
      180
    • Publisher
      化学同人
  • [Book] シングルセル解析の最前線2010

    • Author(s)
      古田寿昭(分担)
    • Total Pages
      286
    • Publisher
      シーエムシー出版

URL: 

Published: 2012-07-19  

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