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超たんぱく質の作製と人工機能の付与

研究課題

研究課題/領域番号 06403034
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物有機科学
研究機関岡山大学

研究代表者

宍戸 昌彦  岡山大学, 工学部, 教授 (60026268)

研究期間 (年度) 1994 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
26,300千円 (直接経費: 26,300千円)
1996年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
1995年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1994年度: 20,000千円 (直接経費: 20,000千円)
キーワード非天然アミノ酸 / 蛋白質 / 拡張コドン / 抗体 / 電子移動 / たんぱく質 / ストレプトアビジン / エネルギー移動 / フレームシフト / 蛍光スペクトル / 超たんぱく質 / 人工機能 / ストップコドン / ストレプアビジン / 蛍光性アミノ酸 / 核酸塩基アミノ酸
研究概要

本研究では種々の機能側鎖を持つ非天然アミノ酸を合成し、それらを蛋白質の特定の部位に導入することによって、超蛋白質を作製した。さらにこの手法で蛋白質中の電子移動など、人工機能を付与することに成功した。これらの成果は次のようにまとめられる。
(1)アミノ酸の拡張:多種類の非天然アミノ酸を合成し、どのような型のアミノ酸なら蛋白質に組み込めるかを検討した。その結果、直線的に伸びた構造をもつ芳香族アミノ酸は比較的効率よく導入されることが明らかになった。これにより、酸化還元機能や光増感機能基をたんぱく質に組み込むことが可能になった。
(2)コドンの拡張(4塩基コドン法の開発):非天然アミノ酸に割り当てるコドンとして、本研究では4塩基を一度に読み取るコドン(4塩基コドン)を新たに開発した。この方法では複数の非天然アミノ酸を同時にかつ独立に蛋白質に導入するこができる可能性がある。これにより非天然アミノ酸導入のよる蛋白質の人工機能化が実用化に向けて大きく進むことになった。
(3)非天然アミノ酸を認識する抗体を用いた蛋白質の機能制御および光誘起電子移動対の蛋白質への導入:蛋白質中の非天然アミノ酸に対する抗体によって蛋白質の活性が制御できる。本研究ではL-p-フェニルアゾフェニルアラニンやL-1-ピレニルアラニンに対するモノクローナル抗体を用い、それらによる蛍光消光反応の制御や抗原抗体反応の光制御を実証すると共に、新たにL-2-アンスラキノニルアラニンに対する抗体を作製した。

報告書

(4件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (49件)

  • [文献書誌] M.Imaizumi et al: "Fluorescence Behavior of Pyrenyl Groups Bound to Anti-Pyrenyl Antibody" Journal of Physical Chemistry. 99・11. 3810-3814 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kawashima, et al: "Photocontrolled Attachment of Anti-Azobenzene Antibody onto Azobenzene-Linked Quartz Surfaces" Chemisty Letters. 1995・7. 491-492 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kuragaki, et al: "Long-Distance Singlet Energy Transfer along α-Helical Polypeptide Chains" Journul of Physical Chemistry. 100・39. 16019-16025 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hohsaka et al: "Incorporation of Nonnatural Amino Acids into Streptavidmrhrough In vitro Frame-Shift Suppression" Journal of America Chemical Society. 118・40. 9778-9779 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sisido, et al: "Photoinduced Electron Transfers on α-Helical Polypeptides" Peptide Chemistry. 1995. 513-516 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kuragaki, et al: "Highly Efficient Energy Transfer from Tryptophans in Avidin Tetramer to Biotin-Linked Pyrenylalanine" Bulletin of Chemical Society,Japan. 70・1. 261-265 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kira, et al: "Synthesis and Redox Property of Polypeptides Containing L-Ferrocenylalanine" Chemistry Letters. 1997・1. 89-90 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sisido, et al: "Design and Synthesis of Peptides and Polypeptides of Electron Transporting Functions" Peptide Chemistry. 1996. 473-476 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Matsubara, et al: "Synthesis and Conformation of Poly (L-2-anthra-quinonylalanine)" Macromolecules. 30・9. 2651-2656 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Shinohara, et al: "Electrochemical Properties of Poly(L-2-anthra-quinorylalanine)" Macromalecules. 30・9. 2657-2661 (1997)

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  • [文献書誌] M.Sisido, et al: "Photoswitchable Peptide Antigens on Solid Surfaces" Biopolymers. 印刷中.

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宍戸 昌彦 他: "機能性非天然アミノ酸を含む蛋白質の合成と応用" 化学と工業. 49・4. 515-517 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sisido: "Elementary Photo processes in Designed Chromophore Sequences on α-Helical Polypeptides" Advances in Photochemistry. 22. 197-228 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宍戸 昌彦: "超蛋白質-生体分子システムの拡張を目指して-" 高分子加工. 46・12. 530-539 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宍戸 昌彦 他: "新タンパク質応用工学" フシテクノシステム, (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sisido: "Vesicles" Marcel Dekker Inc, (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宍戸 昌彦 他: "季刊化学総説No31「超分子を目指す化学」" 学会出版センター, (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Imaizumi, M.Harada and M.Sisido: "Fluorescence Behavior of Pyrenyl Groups Bound to Anti-Pyrenyl Antibody" J.Phys.Chem.99 (11). 3810-3814 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kawashima, M.Sisido, and K.Ichimura: "Photocontrolled Attachment of Anti-Azobenzene Antibody onto Azobenzene-Linked Quartz Surfaces" Chem.Lett.1995 (7). 491-492 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kuragaki and M.Sisido: "Long-Distance Singlet Energy Transfer along alpha-Helical Polypeptide Chains" J.Phys.Chem.100 (39). 16019-16025 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hohsaka, Y.Ashizuka, H.Murakami, and M.Sisido: "Incorporation of Nonnatural Amino Acids into Streptavidin through In Vitro Frame-Shift Suppression" J.Am.Chem.Soc.118 (40). 9778-9779 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sisido and M.Kuragaki: "Photoinduced Electron Transfers on alpha-Helical Polypeptides" Peptide Chem. 1995. 513-516 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kuragaki and M.Sisido: "Highly Efficient Energy Transfer from Tryptophans in Avidin Tetramer to Biotin-Linked Pyrenylalanine" Bull.Chem.Soc.Jpn.70 (1). 261-265 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kira, T.Matsubara, H.Shinohara, and M.Sisido: "Synthesis and Redox Property of Polypeptides Containing L-Ferrocenylalanine" Chem.Lett.1997 (1). 89-90 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sisido, T.Matsubara, and H.Shinohara: "Design and Synthesis of Peptides and Polypeptides of Electron Transporting Functions" Peptide Chem.1996. 473-476 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Matsubara, H.Shinohara, and M.Sisido: "Synthesis and Conformation of Poly (L-2-anthraquinonylalanine)" Macromolecules. 30 (9). 2651-2656 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Shinohara, T.Matsubara, and M.Sisido: "Electrochemical Properties of Poly (L-2-anthraquinonylalanine)" Macromolecules. 30 (9). 2657-2661 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sisido, M.Harada, K.Kawashima, H.Ebato, and Y.Okahata: "Photoswitchable Peptide Antigens on Solid Surfaces" Biopolymers. (in press.).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sisido: "Elementary Photoprocesses in Designed Chromophore Sequences on alpha-Helical Polypeptides" Adv.Photochem.22. 197-228 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sisido: Photoenergy Harvesting on Two-Dimensional Vesicular Assemblies in "Vesicles", M.Rosoff, ed.Chapter 14. Marcel Dekker, Inc., 563-592 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sisido and M.Kuragaki: "Photoinduced Electron Transfer on α-Helical Polypeptides" Peptide Chemistry. 1995. 513-516 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kuragaki and M.Sisido: "Long Distance Singlet Energy Transfer along α-Helical Polypeptide Chains" Journal of Physical Chemistry. 100(39). 16019-16025 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hohsaka,Y.Ashizuka,H.Murakami,and M.Sisido: "Incorporation of Nonnatural Amino Acide into Streptavidin through In Vitro Frame-Shift Suppression" Journal of American Chemical Siciety. 118(40). 9778-9779 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kuragaki and M.Sisido: "Highly Efficient Energy Transfer from Tryptophans in Avidin Tetramer to Biotin-Linked Pyrenylalanine" Bulletin of Chemical Society,Japan. 70(1). 261-265 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kira,T.Matsubara,H.Shinohara,and M.Sisido: "Synthesis and Redox Property of Polypeptides Containing L-Ferrocenylalanine" Chemistry Letters. 1997(1). 89-90 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 宍戸昌彦,芳坂貴弘: "機能性非天然アミノ酸を含む蛋白質の合成と応用" 化学と工業. 49(4). 515-517 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sisido: ""Elementary Photoprocesses in Designed Chromophore Sequence on α-Helical Polypeptides" in Adv.Photochem." John Wiley & Sons,Ine (印刷中), (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Imaizumi,M.Harada,and M.Sisido: "Fluorescence Behavior of Pyrenyl Group Bound to Anti-Pyrenyl Antibody" Journal of Physical Chemistry. 99(11). 3810-3814 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] H.Narisawa,R.Kishi,and M.Sisido: "Photocontral of Orientation of Photochromic Dichroic Dyes in Cholesteric Polymer Films" Macromol.Chem.Phys.,. 196. 1419-1430 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kawashima,M.Shisido,and K.Ichimura: "Photocontrolled Attachment of Antl-Azobenzene Antibody onto Azobenzene-Coated Quartz Surfaces" Chem.Lett.,. 1995.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 491-492 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sisido: "Photoenergy Harvesting on 2-Dimensional Vesicular Assemblies in “Vesicles"" Marcel Dekker Inc.USA(印刷中),

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 宍戸昌彦: "超たんぱく質……非天然アミノ酸を含む、人工機能たんぱく質……季刊化学総説「超分子をめざす化学」" 日本化学会編(印刷中),

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] M.Imaizumi: "Preparotion of Anti-Pyrenyl Antibody and Its Chiral Recognition against a Nonnatural Amino Acid Carrying Pyrenyl Group" Chemistry Letters. 1994. 51-52 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hohsaka: "Photoswitching of NAD^+-Mediated Enzyme Reaction through Photoreversible Antigen-Antibody Reaction" Journal of the American Chemical Society. 116. 413-414 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hohsaka: "Site-Specific Incorporation of Photofunctional Nonnatural Amino Acids into a Polypeptide through in vitro Protein Biosynthesis" FEBS Letters. 344. 171-174 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Harada: "Photocontrolled Uptake and Release of Photochromic Heptens by Monoclonal Antibodies" Bulletin of the Chemical Society,Japan. 67. 1380-1385 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Imaizumi: "Fluorescence Behavior of Pyrenyl Groups bound to Anti-Pyrenyl Antibody" Journal of Physical Chemistry. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] H.Narisawa: "Die Makromolecular Chemie" Photocontrol of Orientation of Photochromic Dichroic Dyes in Cholesteric Polymer Films, ((印刷中))

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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