2012 Fiscal Year Research-status Report

非破壊および化学変換天然物エキス二次元アレイの開発と神経幹細胞の活性化

Research Project

Project/Area Number	24651238
Research Institution	Chiba University
Principal Investigator	荒井緑千葉大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (40373261)
Project Period (FY)	2012-04-01 – 2014-03-31
Keywords	天然物 / アレイ / 神経幹細胞 / タンパク質 / ビタミンＤ３
Research Abstract	本研究はこれまでに達成されていなかった天然物エキスのアレイ化を達成し，標的タンパク質との結合をアレイ上で検出することで，生物活性天然物を迅速に発見する方法論の確立を目指す．本研究の大きな特徴は１）天然物をそのままの構造の状態でアレイ化した非破壊天然物二次元アレイのプラットフォームを開発すること，２）アレイ化した天然物に化学反応を施し，天然物構造から積極的に構造変換した化合物，すなわち化学変換人工天然物アレイを開発する．スポット中での天然物骨格を用いる多様性志向型合成である．３）標的タンパク質は研究例が少なく神経再生医薬の標的と期待される神経幹細胞の分化を制御する転写因子Hes1タンパク質とする．本年度はエキスアレイに適する材料（膜媒体）と，エキスに含まれる多くの天然物の分離条件の検討を行った．タンパク質はよく研究がなされているヒトビタミンＤ３核内受容体を用い，その生体内リガンドである活性型ビタミンＤ３をポジティブコントロールとして検討を行った．化合物を膜媒体に留まらせ，タンパク質との結合が効率良く行える種々の条件検討を行った．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 本年度はエキスアレイに適する材料（膜媒体）と，エキスに含まれる多くの天然物の分離条件の検討を行ったが，化合物とタンパク質との結合を，膜上で効率良く行える条件の決定に苦労している．引き続き，あらゆる方法からの検討を行っている．
Strategy for Future Research Activity	天然物を非破壊で膜上に留まらせるため，今年度はそれを可能にするポリマーコーティングを柱に検討を行う．化合物とタンパク質の結合を容易にさせるためにも，膜のコーティングは可能性がある．引き続き，大腸菌から発現，精製したビタミンＤ３受容体を用いる予定であるが，標的タンパク質の神経幹細胞で働く転写因子の検討を始める．アルデヒド修飾ポリエーテルスルホン(PES)膜を用い，PES膜表面に一定の長さのアミド部分を導入し，水素結合で化合物をトラップすることにより，化合物の捕獲を試みる．
Expenditure Plans for the Next FY Research Funding	消耗品：細胞、タンパク質アッセイ用コンストラクト作成や、神経幹細胞の蛍光染色では、制限酵素、PCR用酵素、生化学試薬、特に高額な抗体が多く必要である。また、ファルコンチューブや、ピペットチップなど消耗品が不可欠である。そのため生化学試薬、生化学消耗品を見積もった。有機合成では有機反応の試薬が必要となる。化合物の合成に必要な有機化学試薬や、無水有機溶媒（塩化メチレン、テトラヒドロフランなど）が必要となる。したがって、研究経費（消耗品）として、有機化学試薬を挙げ、その経費を見積もった。化学合成や天然物単離のためのカラムには，ヘキサン、酢酸エチル、塩化メチレン、メタノール等の有機溶媒が必要である。有機溶媒を挙げ、その経費を見積もった。有機化学消耗品（ろ紙、バイアルなど）も必要不可欠である。合成したサンプルを保存するためにガラスバイアルを用い、また、固体のろ取にろ紙が必要である。旅費：得られた成果を国内学会において発表するために、往復の交通費と宿泊費が必要である。それらを鑑みて見積もりを算出した。謝金：論文投稿のための英文校閲費を見積もった。年度末に未使用分が生じた金額は、267,045円である。当初予定していたよりも実験がやや遅れているので、消耗品費に未使用分が生じた。この消耗品予定分は次年度に購入し使用する予定である。