細胞内蛋白質の活動の可視化を目指した蛍光性バイオセンサー構築

• Project/Area Number: 03J08766
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: 生物有機科学
• Research Institution: Kyoto University (2004-2005); Okazaki National Research Institutes (2003)
• Principal Investigator: 清中 茂樹 京都大学, 工学研究科, 助手
• Project Period (FY): 2003 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2004: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2003: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 光アフィニティーラベル化 / プロテオミクス / ビオチン / アセチルコリン受容体 / 免疫抑制剤 / バイオセンサー / ムスカリン受容体

Research Abstract

昨年度は、アフィニティーラベル化後修飾法を作用部位が不明確な薬の作用部位同定法として応用できることを報告した。
今年度は、その手法の一般性を確認するために、我々が新たに同定した従来とは異なる作用を有する免疫抑制剤の作用部位同定にこの手法を応用した。
まず、免疫抑制剤の作用部位をある程度推測するために、カルシウムイオンの流入阻害について検討した。カルシウムイメージングを利用した結果からこの薬が受容体刺激後のCa2+流入を阻害することを確認できた。流入経路はTRPCチャネルと呼ばれるチャネルであると考えられたので、各サブタイプに対する選択性についてHEK293細胞を用いた評価した。その結果、この薬はTRPC3のチャネル活性を選択的に抑制できることを見出せた。さらにホールセルモードのパッチクランプ法を用いることで、細胞外からこの薬はチャネル活性を阻害することも確認できた。
TRPC3に直接この薬が作用していることを証明するために、本申請内容で提案したアフィニティーラベル化後修飾法を利用した。具体的には、この薬に対応するアフィニティーラベル化剤を有機合成し、TRPC3を過剰発現させたHEK293細胞に作用させた。光照射後に細胞膜画分を回収し、ラベル化後の選択的な修飾反応としてビオチン修飾を行った。反応進行をウェスタンブロッティングにて確認したところ、TRPC3に選択的に反応していることを確認でき、この免疫抑制剤がTRPC3に直接結合している証拠を得ることができた。
以上の結果から、本手法の一般性を確認することができた。

Research Products

• [Journal Article] Three distinct read-out modes for enzyme activity can operate in a semi-wet supramolecular hydrogel (2005)
  • Author(s): Tamaru, S., Kiyonaka, S., Hamachi, I.
  • Journal Title: Chemistry A European Journal 11 Pages: 1130-1136
• [Journal Article] 新規カルシウム拮抗剤標的としてのTRPチャネル (2005)
  • Author(s): 清中茂樹, 森泰生
  • Journal Title: 日本薬理学雑誌 126 Pages: 317-320
• [Journal Article] pH-responsive shrinkage/swelling of a supramolecular hydrogel composed of two small amphiphilic molecules (2005)
  • Author(s): S.-L.Zhou, S.Matsumoto, H.-D.Tian, H.Yamane, A.Ojida, S.Kiyonaka, I.Hamachi
  • Journal Title: Chem.Eur.J. 11・4 Pages: 1130-1136
• [Journal Article] 超分子ヒドロゲルを利用したセミウェット型ペプチド/プロテインアレイの開発 (2004)
  • Author(s): 吉村息吹, 清中茂樹, 浜地格
  • Journal Title: バイオベンチャー Pages: 42-43
• [Journal Article] TRPチャネル-細胞内外の環境感知センサー- (2004)
  • Author(s): 清中茂樹, 森泰生
  • Journal Title: 生体の科学 55・5 Pages: 524-525
• [Journal Article] Activation of RasGRP3 by phosphorylation of Thr-133 is required for B cell receptor-mediated Ras activation. (2004)
  • Author(s): Y.Aiba, M.Oh-hora, S.Kiyonaka, Y.Kimura, A.Hijikata, Y.Mori, T.Kurosaki
  • Journal Title: PNAS 101・47 Pages: 16612-16617
• [Publications] Shigeki Kiyonaka et al.: "pH-Responsive Phase Transition of Supramolecular Hydrogel Consisting of Glycosylated Amino Acetate and Carboxylic Acid Derivative"Supramolecular Chemistry. 15・7-8. 521-528 (2003)
• [Publications] Shigeki Kiyonaka et al.: "Semi-wet peptide/protein array using supramolecular hydrogel"Nature Materials. 3・1. 58-64 (2004)
• [Publications] 加納 航治ら: "生体機能関連化学実験法"化学同人. 161-178 (2003)