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タンパク質・核酸分子の機能調節スイッチとして働く人工加水分解酵素の開発

研究課題

研究課題/領域番号 12470506
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 医薬分子機能学
研究機関広島大学

研究代表者

小池 透  広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (90186586)

研究分担者 大谷 和弘  広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教授 (20203820)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
2002年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2001年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
2000年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワード生体機能制御分子 / プロテアーゼ / 環状ポリアミン / 人工酵素 / フォスファターゼ / 亜鉛酵素 / フォスフォプロテオーム
研究概要

生体分子を加水分解する酵素と同様の機能をもつ低分子化合物は,生体機能の人工的な制御や,外来性タンパク質の除去などと関連して,現在世界的に注目され,早期開発が期待されている機能性分子の一つである。本研究では,生理条件下で水酸化物イオンを捕捉し,強い求核剤となる部分構造と,弱酸性分子(チオールやフェノールなど)をアニオンとして強く捕捉する部分構造を併せもつ分子を開発し,特定のアミノ酸や核酸分子を認識し,かつその近傍の化学結合を加水分解する人工加水分解酵素を開発することを目的とした。それらのデザイン・合成に必要な反応場(酵素活性中心類似の環境)の性質を調べる目的で亜鉛のルイス酸としての性質を検討できる数種類の亜鉛酵素モデルを合成した。新らたに合成した人工亜鉛酵素モデルの溶液内構造を,pH滴定法,NMR測定などにより調べた。それらの水溶液中での安定性,加水分解触媒としての活性や基質であるペプチドや核酸分子との相互作用をNMR測定により検討した。その結果,生理条件下で特定の核酸塩基配列を認識し,核酸分子の二重らせん構造を解離させることのできる新規低分子亜鉛化合物を作り出すことに成功し,効率的な遺伝子多形分析システムを開発した。さらに,亜鉛酵素モデルとチオールやリン酸化物質との錯体の安定性についても検討を行った。実用的な生体分子加水分解触媒はまだ得られていないが,本研究成果により新規の人工機能性分子(遺伝子情報制御分子,自己集積型の水溶性超分子,フォスフォプロテオーム解析試薬など)を開発することができた。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (25件)

  • [文献書誌] Tohru Koike: "Synthesis and characterization of the zinc(II)-fluorophore, 5-dimethylamino-naphthalene-1-sulfonic acid [2-(1,5,9-triazacyclo-dodec-1-yl)-ethyl]-amide and its zinc(II) complex"J. Chem. Soc., Dalton Trans.. 1764-1768 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Emiko Kinoshita-Kikuta: "A novel procedure for simple and efficient genotyping of single nucleotide polymorphisms by using the Zn-cyclen complex"Nucleic Acid Research. 30. e126(1-6) (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eiichi Kimura: "Effects of bis(aromatic) pendant on recognition of nucleobase thymine by Zn(II)-cyclen"Supramolecular Chemistry. 14. 95-102 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eiichi Kimura: "Elaboration of Selective and Efficient Recognition of Tymine Base in Dinucleotides, Single-stranded and Double-stranded DNA by Zn(II)-acrydinylcyclen"J. Am. Chem. Soc.. 122. 4668-4677 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Emiko Kikuta: "Selective recognition of consecutive G sequence in double-stranded DNA by Zinc(II)-macrocycilic tetraamine complex appended with an anthraquinone"J. Inorg. Biochem.. 82. 239-249 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shin Aoki: "Three-Dimensional Supramolecular Assembled from a Tris(Zn-cyclen) Complex and Di-and Trianionic Cyanulic Acid in Aquieous Solution"J. Am. Chem. Soc.. 122. 576-584 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Koike, T. Abe, M. Takahashi, K. Ohtani, E. Kimura, and M. Shiro: "Synthesis and characterization of the zinc(II)-fluorophore, 5-dimethylamino-naphthalene-1-sulfonic acid [2-(1,5,9-triaza-cyclododec-1-yl)-ethyl]-amide and its zinc(II) complex"J. Chem. Soc. Dalton Trans.. 1764-1768 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Kinoshita-Kikuta, E. Kinoshita, and T. Koike: "A novel procedure for simple and efficient genotyping of single Nucleotide polymorphisms by using the Zn-cyclen complex"Nucleic Acids Research. 30. e126(1)-e126(6) (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Kimura, N. Katsube, T. Koike, M. Shiro, and S. Aoki: "Effects of bis(aromatic) pendant on recognition of nucleobase thymine by Zn(ll)-cyclen"Supramolecular Chemistry. 25. 95-102 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Kikuta, R. Matsubara, N. Katsube, T. Koike, and E. Kimura: "Selective recognition of consecutive G sequence in double-stranded DNA by Zinc(II)-macrocyclic tetraamine complex appended with an anthraquinone"J. Inorg. Biochem.. 82. 239-249 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Aoki, M. Shiro, T. Koike, and E. Kimura: "Three-Dimensional Supramolecular Assembled from a Tris(Zn-cyclen) Complexand Di- and Trianionic Cyanulic Acid in Aquieous Solution"J. Am. Chem. Soc.. 122. 576-584 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Kimura, H. Kitamura, K. Ohtani, and T. Koike: "Elaboration of Selective and Efficient Recognition of Tymine Base in Dinucleotides, Single-stranded and Double-stranded DNA by Zn(ll)-Acrydinylcyclen"J. Am. Chem. Soc.. 122. 4668-4677 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tohru Koike: "Synthesis and characterization of the zinc(II)-fluorophore, 5-dimethylamino-naphthalene-1-sulfonic acid [2-(1,5,9-triazacyclo-dodec-1-yl)-ethyl]-amide and its zinc(II) complex"J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1764-1768 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Emiko Kinoshita-Kikuta: "A novel procedure for simple and efficient genotyping of single nucleotide polymorphisms by using the Zn-cyclen complex"Nucleic Acid Research. 30. e126(1-6) (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Eiichi Kimura: "Effects of bis(aromatic) pendant on recognition of nucleobase thymine by Zn(II)-cyclen"Supramolecular Chemistry. 14. 95-102 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Eiichi Kimura: "Elaboration of Selective and Efficient Recognition of Tymine Base in Dinucleotides, Single-stranded and Double-stranded DNA by Zn(II)-acrydinylcyclen"J. Am. Chem. Soc.. 122. 4668-4677 (2000)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Emiko Kikuta: "Selective recognition of consecutive G sequence in double-stranded DNA by Zinc(II)-macrocyclic tetraamine complex appended with an anthraquinone"J. Inorg. Biochem. 82. 239-249 (2000)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shin Aoki: "Three-Dimensional Supramolecular Assembled from a Tris(Zn-cyclen) Complex and Di-and Trianionic Cyanulic Acid in Aquieous Solution"J. Am. Chem. Soc.. 122. 576-584 (2000)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tohru Koike: "Synthesis and characterization of the zinc(II)-fluorophore, 5-dimethylamino-naphthalene-1-sulfonic acid [2-(1, 5, 9-triazacyclo-dodec-1-yl)-ethyl]-amide and its zinc(II) complex"J.Chem.Soc., Dalton Transactions. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Emiko Kikuta: "Controlling gene expression by zinc(II)-macrocyclic tetraamine complexes"Journal of Inorganic Biochemistry. 79. 253-259 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shin Aoki: "Three-Dimensional Supramolecules Assembled from a Tris(Zn-cyclen)) Complexesand Di-and Trianionic Cyanuric Acid in Aqueous Solution"J.Am.Chem.Soc.. 122. 576-584 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Emiko Kikuta: "Selective recognition of consecutive G sequence in double-stranded DNA by Zinc(II)-macrocyclic tetraamine complex appended with an"Journal of Inorganic Biochemistry. 82. 239-249 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Emiko Kikuta: "Controlling gene expression by zinc(II)-macrocyclic tetraamine complexes"Journal of Inorganic Biochemistry. 79. 253-259 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Shin Aoki: "Three-Dimensional Supramolecules Assembled from a Tris(Zn-cyclen) Complexesand Di- and Trianionic Cyanuric Acid in Aqueous Solution"J.Am.Chem.Soc.. 122. 576-584 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Emiko Kikuta: "Selective recognition of consecutive G sequence in double-stranded DNA by Zinc(II)-macrocyclic tetraamine complex appended with an anthraquinone"Journal of Inorganic Biochemistry. 82. 239-249 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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