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2011 Fiscal Year Annual Research Report

酵素タグと細胞内抗体導入法を組み合わせた細胞ターゲティングシステムの開発

Research Project

Project/Area Number 22680041
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

三重 正和  東京工業大学, 生命理工学研究科, 助教 (40334528)

KeywordsSNAP-tag / complementation / タンパク質間相互作用
Research Abstract

平成22年度の研究において、酵素タグとして利用するアルキルグアニン-DNAアルキルトランスフェラーゼ変異体(SNAP-tag)が、分割後も分割断片の近接により酵素活性を回復することを明らかにした。平成23年度は、この機能について更に詳細な検討を行った。動物細胞内において、分割断片に細胞内での局在を規定するシグナルペプチドを融合し、発現させたところ、酵素タグは細胞局所的に活性を回復することが明らかになった。また、SNAP-tagの変異体であるCLIP-tagにおいても、分割後の近接による活性回復が起こることを見出した。更には、これらの知見を組み合わせて細胞の二重ラべリングが可能であることを示した。この結果は、国際専門誌において発表した。
また、上記の研究と並行して細胞ターゲティング素子に関する研究を行った。ここでは分子認識素子としてDNAアプタマーを利用する可能性を考慮し、SNAP-tagタンパク質とDNA分子を簡便に結合させる方法としてファージ由来Gene Aタンパク質に着目した。Gene A タンパク質は、約20塩基のDNA配列を認識し、その末端と化学結合することが知られている。そこで、GFPとGene Aの融合タンパク質を構築し、融合タンパク質においても、その機能を発揮するかを検討した。その結果、Gene Aタンパク質は、融合後もDNA結合機能を保持し、その反応効率も非常に高いことを明らかにした。更には、これを利用して、新たな高感度アッセイ系を構築した。これらの結果は、国際専門誌において発表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

当初予定に比べ、分割SNAP-tagの活性評価に多くの時間を要した。そのため、申請書に記した当初計画に比べ、大きな遅れが生じた。

Strategy for Future Research Activity

これまでは、細胞外から加えたリガンドを認識することにより分割SNAP-tagが近接するモデルシステムを用いた評価を行ってきた。今後は、細胞内分子を認識して分割SNAP-tagが近接するシステムを構築し、その機能評価を行ってゆく。

  • Research Products

    (6 results)

All 2013 2012

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

  • [Journal Article] Development of a split SNAP-tag protein complementation assay for visualization of protein-protein interactions in living cells2012

    • Author(s)
      Mie M, Naoki T, Uchida K, Kobatake E
    • Journal Title

      Analyst

      Volume: 137(20) Pages: 4760-4765

    • DOI

      10.1039/c2an35762c

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Construction of Semisynthetic DNA-Protein Conjugates with Phi X174 Gene-A* Protein.2012

    • Author(s)
      Mashimo Y, Maeda H, Mie M, Kobatake E
    • Journal Title

      Bioconjugate Chemistry

      Volume: 23 Pages: 1349-1355

    • DOI

      10.1021/bc300118m

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detection of antigens using a protein-DNA chimera developed by enzymatic covalent bonding with phiX gene A*.2012

    • Author(s)
      Akter F, Mie M, Grimm S, Nygren PÅ, Kobatake E.
    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume: 84 Pages: 5040-5046

    • DOI

      10.1021/ac300708r

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Phix174GeneA*タンパク質を利用したDNAの細胞表面提示法の開発2013

    • Author(s)
      依田毅、三重正和、小畠英理
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学(滋賀県)
    • Year and Date
      20130322-20130325
  • [Presentation] Protein Labeling with Split SNAP-Tag by Protein Interaction Dependent Reconstitution in Living Cells2012

    • Author(s)
      直木達彦、三重正和、小畠英理
    • Organizer
      The First International Symposium on Biofunctional Chemistry (ISBC2012)
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • Year and Date
      20121128-20121130
  • [Presentation] Phi X174 Gene A*タンパク 質を用いたDNA-タンパク質融合分子作製法の開発とその応用2012

    • Author(s)
      真下泰正、鈴木繁哉、三重正和、小畠英理
    • Organizer
      第6回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大学高等教育推進機構(札幌市)
    • Year and Date
      20120906-20120908

URL: 

Published: 2014-07-24  

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