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光・電子機能性非天然アミノ酸を導入した蛋白質の作製と電子移動経路の構築

研究課題

研究課題/領域番号 09480141
研究種目

基盤研究(B)

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, 工学部, 教授 (60026268)

研究分担者 芳坂 貴弘  岡山大学, 工学部, 助手 (30263619)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
13,000千円 (直接経費: 13,000千円)
1999年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1998年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1997年度: 10,300千円 (直接経費: 10,300千円)
キーワード非天然アミノ酸 / 拡張コドン / 超蛋白質 / 光電子移動 / DNA / 光切断 / 電子移動 / 蛋白質 / 細胞外蛋白質合成 / ストレプトアビジン
研究概要

本研究は電子授受に関与する機能側鎖を持つ種々の非天然アミノ酸を部位特異的に蛋白質に導入し、蛋白質中で人工的な電子移動を行わせる事を目的とする。本年度は、ストレプトアビジン、シトクロームb5、およびリプレーサー蛋白質(CRO)に電子の授受に関与する非天然アミノ酸、すなわち光増感基としてのアンスリルアラニンや電子受容体としてのアンスラキノニルアラニンを導入した。
(1) ストレプトアビジンにアンスリルアラニンを導入した。一方、種々の電子受容基をビオチンに結合させ、ストレプトアビジンに導入した。前者から後者への光誘起電子移動速度を求め、電子移動の推進力(-ΔG)に対してプロットするとMarcus理論に沿った依存性が現れ、蛋白質中でも通常の電子移動が起こっていることが明らかになった。
(2) シトムロームb5にアンスリルアラニンを導入し、励起アンスリル基からヘミンへの光誘起電子移動およびエネルギー移動を観測した。これらの効率は蛋白質中の距離がにしたがって低下し、アンスリル基が予想どうりの部位に導入できていることが確認された。
(3) リプレッサー蛋白CROのアンスラキノニルアラニンを導入し、この蛋白質の結合部位でのDNAの光切断を試みた。アンスラキノニルアラニン導入CROの多くがDNA結合能を減少させていたが、56位に導入したものは結合活性を保存していた。現在この変異蛋白質を用いて部位特異的DNA光切断を試みている。

報告書

(2件)
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (11件)

  • [文献書誌] T.Tanaka,Y.Furusho,K.Murakawa,T.Endo,H.Matsuoka,T.Hirasa,J.Matso,and M.Sisido: "Synthesis and Structure of Optically Active Polyarylcarbonates Consisting of Axially Chiral Moieties" J.Am.Chem.Soc.120・18). 4530-4531 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sisido,M.Harada,K.Kawashima,H.Endo,and Y.Okahata: "Photoswitchable Peptide Antigens on Solid Surfaces" Biopolymers(Peptide Science). 47・2. 159-165 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Murakami,T.Hohsaka,Y.Ashizuka,and M.Sisido: "Site-Directed Incorporation of p-Nitrophenylalaninie into Streptavidin and Site-to-Site Photoinduced Electron Transfer from Pyrenyl Group to Nitrophenyl Group on the Protein Framework" J.Am.Chem.Soc.120・30. 7520-7529 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hohsaka,D.Kajihara,Y.Ashizuka,H.Murakami,and M.Sisido: "Efficient Incorporation of Nonnatural Amino Acids with Large Aromatic Groups into Streptavidin in In Vitro Protein Synthesizing Systems" J.Am.Chem.Soc.121・1. 34-40 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kuwahara,M.Arimitsu,and M.Sisido: "Novel Peptide Nucleic Acid that Shows High Sequence Specificity and All-or-None-Type Hybridization with the Complementary DNA" J.Am.Chem.Soc.121・1. 256-257 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sisido, T.Matsubara, H.Shinohara: "Design and Syntehsis of Peptides and Polypeptides of Electron Transporting Functions" Peptide Chemistry. 1996. 473-476 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Matsubara, H.Shinohara, M.Sisido: "Synthesis and Conformation of Poly(L-2-anthraquinonyl-alanine)" Macromolecules. 30・9. 2651-2656 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Shinohara, T.Matsubara, M.Sisido: "Electrochemical Properties of Poly(L-2-anthraquinonyl-alanine)" Macromolecules. 30・9. 2657-2661 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sisido: "Elementary Photoprocesses in Designed Chromophore Sequences on α-Helical Polypeptides" Advances in Photochemistry. 22. 197-228 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 宍戸昌彦: "超たんぱく質-生体分子システムの拡張を目指して-" 高分子加工. 64・12. 530-539 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 宍戸昌彦ほか: "化学総説31「超分子をめざす化学」" 日本化学会編,学会出版センター, 241 (19997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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