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タンパク質機能の阻害・活性化を制御する機能性化学プローブの開発

研究課題

研究課題/領域番号 12J00880
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生物分子科学
研究機関大阪大学

研究代表者

吉村 彰真  大阪大学, 大学院工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2012 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2012年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードタンパク質二量体形成 / BL-tag / 上皮成長因子受容体 / 活性化制御 / 光感受性保護基 / タンパク質 / β-ラクタマーゼ / 二量体形成 / 機能制御
研究概要

生体は、周囲の環境に適応する際に細胞内、そして細胞間において情報伝達を行う。これは「シグナル伝達」と呼ばれ、多くのタンパク質が関わっている。シグナル伝達は非常に複雑であるため、いまだに未解明点が多く、新たな研究ツールの開発が求められている。そこで申請者は、狙ったタンパク質の二量体化を人工的に形成させることによって、シグナル伝達を任意に制御できるシステムの開発を試みることにした。
本研究では上皮成長因子受容体(EGFR)をターゲットにしたEGFRはリガンドであるEGFが結合すると二量体化し、活性化してシグナル伝達が引き起こされることが知られている。そこで、申請者が所属する研究グループで開発されたBL-tagシステムをEGFRに融合し、BL-tag同士を結合させて二量体化させる分子を用いることによってEGFR活性化を制御することを試みた。その結果、EGFRの二量体化を誘導して活性化させることに成功した。これによってEGFRの細胞内移行が確認され、さらには葉状仮足と呼ばれる突起状の骨格が細胞表面から確認された。これは、EGFRが活性化されることによって下流のシグナル伝達も続いて活性化されたことが考えられる。葉状仮足が形成されることによって、細胞の遊走や増殖が引き起こされることも確認できた。
さらに、詳細にシグナル伝達の解析を行うためには、活性化の時空間制御ができる技術も必要となる。そこで、タンパク質同士を繋ぐ分子に光感受性保護基を導入することを考えた。これによって、タンパク質二量体形成を光照射によって誘導することが可能になると考えられる。実際にこの分子を用いて実験を行うと、EGFRの二量体形成、そして、その下流シグナルの伝達を光によって制御することに成功した。今後、狙った細胞さらには細胞内の特定の箇所に発現するタンパク質を活性化させることも可能であると考えられ、生物学研究における強力な研究ツールになることが期待される。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] ^1H MRI Detection of Gene Expression in Living Cells by Using Protein Tag and Biotinylation Probe2014

    • 著者名/発表者名
      Akimasa Yoshimura, Shin Mizukami, Yuki Mori, Yoshichika Yoshioka, Kazuya Kikuchi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 43 号: 2 ページ: 219-221

    • DOI

      10.1246/cl.130942

    • NAID

      130004867962

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] pH Induced dual "OFF-ON-OFFOFF"switch: Influence of a suitably placed carboxylic acid2013

    • 著者名/発表者名
      Kalyan K. Sadhu, Shin Mizukami, Akimasa Yoshimura, Kazuya Kikuchi
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 11 号: 4 ページ: 563-568

    • DOI

      10.1039/c2ob26630j

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] タンパク質ラベル化反応の光制御法の開発2013

    • 著者名/発表者名
      吉村彰真、水上進、菊地和也
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      2013-03-24
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質ラベリングシステムを用いたタンパク質間結合リンカーの開発2012

    • 著者名/発表者名
      吉村彰真、水上進、菊地和也
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第7回年会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2012-06-07
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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