• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

新規組み換えイクオリンの創出と生理学への応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 13557004
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 生理学一般
研究機関東京慈恵会医科大学

研究代表者

栗原 敏  東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (90057026)

研究分担者 草刈 洋一郎  東京慈恵医科大学, 医学部, 助手 (80338889)
渡辺 美智子  東京慈恵医科大学, 医学部, 助手 (10158660)
須田 憲男  東京慈恵医科大学, 医学部, 講師 (80201581)
井上 敏  チッソ(株), 横浜研究所, 次席研究員
田中 悦子  東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (70256410)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
2003年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2002年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2001年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
キーワード組み換えイクオリン / 天然型イクオリン / Ca^<2+> / Mg^<2+> / 温度依存性 / 変異組み換えイクオリン / 発光 / pH / 変異型組み換えイクオリン / Caイオン / Mgイオン / 変異型組換えイクオリン / イクオリン / 遺伝子組換え / 変異イクオリン / Ca応答性
研究概要

天然型イクオリンは発光クラゲから抽出・精製されてきたが、発光クラゲが減り採取が不可能になった。井上はイクオリン遺伝子をクローニングし、大腸菌でアポイクオリンを発現させ、高純度組換えイクオリンを大量に精製する方法を確立した。本研究では、アポイクオリン分泌発現ベクターpiP-HEを用いて大腸菌に発現させ、分泌アポイクオリンを還元状態で発光基質セレンテラジンと撹拌してイクオリンを再生、精製した。組換えイクオリンの発光特性を天然型イクオリンと比較した。細胞内イオン環境類似塩溶液を作製し(150mM KCl,10mM PIPES、pH 7.0)、種々のCa^<2+>濃度溶液と、5μlのイクオリンを瞬時に混和し発光を記録した。各Ca^<2+>濃度の光信号をpCa2の光信号のピーク値で除しその対数値をpCaに対してプロットしてCa^<2+>濃度・光信号関係を得た。組換えイクオリンのCa^<2+>濃度・光信号関係は天然型と比べ、pCa5-pCa6間で感度がよく、Ca^<2+>-independent lightは低かった。組換えイクオリンの発光は、Mg^<2+>濃度を0から1mMに増加させると抑制された。最大発光は影響されず、pCa5以上で抑制が強かった。pHを変化させても(pH7.5-6.5)組換えイクオリンの発光はほとんどされなかった。組換えイクオリンをマウス左心室乳頭筋細胞内に注入し、Ca^<2+> transient(CaT)を測定した。CaTのピーク値は約3μMで天然型イクオリンでの値よりも大きかった。CaTがピークに達するまでの時間には差がなかったが、末尾のところがやや速かった。組換えイクオリンが細胞内に応用可能で、汎用できる道が開けた。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (45件)

  • [文献書誌] 井上 敏: "カルシウム受容発光蛋白質イクオリンの高次構造"蛋白質 核酸 酵素. 46(3). 220-227 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 呉 純: "有機化学の目で見た生物発光-イミダゾビラノジン系発光生物を中心に"化学と生物. 39(10). 650-655 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 井上 敏: "新規ルシフェラーゼ:深海発光エビ由来の分泌型ルシフェラーゼ"バイオインダストリー. 18(5). 20-28 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 井上 敏: "カルシウム結合蛋白質イクオリン"和光純薬時報. 69(4). 24-26 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 栗原 敏: "エクオリンを用いた心筋細胞内Ca^<2+>信号の測定"Japanese Journal Electrocardiology. 21. S-2-3-S-2-4 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakamura H: "Design, Synthesis, and Evaluation of the Transition-State Inhibitors of Coelenterazine Bioluminescence : Probing the Chiral Environment of Active Site"Journal of the American Chemical Society. 123. 1523-1524 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wu C: "Chemical studies on the chiral indanone derivatives as the inhibitor of Renilla luciferase."Tetrahedron. 57. 9575-9583 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimomura O: "Isolation and Properties of the Luciferase Stored in the Ovary of the Scyphozoan Medusa Periphylla periphylla"Biological Bulletin. 201. 339-347 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oba Y: "Biosynthesis of luciferin in the sea firefly, Cypridina hilgendrofii : Lrtryptophan is a component in Cypridina luciferin"Tetrahedron Lett.. 43. 2389-2392 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大場裕一: "過鞭毛藻の発光"日本藻類学会誌. 創立50周年記念出版. 52-53 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oba Y: "Firefly luciferase is a bifunctional enzyme : ATP-dependent monooxygenase and a long chain fatty acyl-CoA synthetase"FEBS.Lett.. 540. 251-254 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inouye S: "Identification of biotinylated lysine residues in the photoprotein aequorin by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry peptide mapping after lysine-specific endopeptidase digestion"Anal.Biochem.. 316. 216-222 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 井上 敏: "バイオフォトン:「イクオリン」の技術"JETI 「2003年新技術年鑑」. 51. 10-13 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakamura H: "Bioluminescence and Chemiluminescence"World Scientific. 517 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inouye S: "Structure of calcium-activated photoprotein Aequorin"Protein・Nucleic acid・Enzyme. 46(3). 220-227 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wu C: "Bioluminescence-Topics on imidazopyrazinone luminescence system"Chemistry and Biology. 39(10). 650-655 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inouye S: "A novel luciferase-Secretional luciferase from deep-sea luminescent shrimp"Bio Industry. 18(5). 20-28 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inouye S: "Calcium-activated photoprotein Aequorin"Wako Junyaku Jihou. 64(4). 24-26 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kurihara S: "Measurement of intracellular Ca^<2+> signal in cardiac muscles using aequorin"Japanese Journal Electrocardiology. 21. S-2-3-S-2-14 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakamura H: "Design, Synthesis, and Evaluation of the Transition-State Inhibitors of Coelenterazine Biolumin-escence : Probing the Chiral Environment of Active Site"Journal of the American Chemical Society. 123. 1523-1524 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wu C: "Chemical studies on the chiral indanone derivatives as the inhibitor of Renilla luciferase"Tetrahedron. 57. 9575-9583 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimomura O: "Isolation and Properties of the Luciferase Stored in the Ovary of the Scyphozoan Medusa Periphylla periphylla"Biological Bulletin. 201. 339-347 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oba Y: "Biosynthesis of luciferin in the sea firefly, Cypridina hilgendrofii : L-tryptophan is a component in Cypridina kciferin"Tetrahedron Lett.. 43. 2389-2392 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oba Y: "Bioluminescence of Dinoflagelatte"Journal of the Society of Japanese Phycology. 52-53 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oba Y: "Firefly luciferase is a biofunctional enzyme : ATP-dependent monooxygenase and a long chain fatty acyl-CoA synthetase"FEBS.Lett.. 540. 251-254 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inouye S: "Identification of biotinylated lysine residues in the photoprotein aequorin by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry peptide mapping after lysine-specific endopeptitase digestion"Anal.Biochem.. 316. 216-222 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inouye S: "Biophoton : Technology of aequorin"Japan Energy & Technology Intelligence (JETI). 51. 10-13 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oba Y: "Biosynthesis of luciferin in the sea firefly, Cypridina hilgendorfii : L-tryptophan is a component in Cypridina lucifeirn"Tetrahedron Lett.. 43. 2389-2392 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 大場裕一: "過鞭毛藻の発光"日本藻類学会誌. 創立50周年記念出版. 52-53 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Oba Y: "Firefly luciferase is a biofunctional enzyme : ATP-dependent monooxygenase and a long chain fatty acyl-CoA synthetase"FEBS.Lett.. 540. 251-254 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Inouye S: "Identification of biotinylated lysine residues in the photoprotein aequorin by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry peptide mapping after lysine-specific endopeptidase digestion"Anal.Biochem.. 316. 216-222 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 井上 敏: "バイオフォトン:「イオクリン」の技術"JETI「2003年新技術年鑑」. 51. 10-13 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nakayama H: "Cardiac-specific overexpression of high Ca^<2+> affinity mutant of SERCA2a attenuates in vivo pressure overlaod cardiac hypertrophy"FASEB J. 17(1). 61-63 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Inouye S: "Identification of biotinylated lysine residues in the photoprotein aequorin by MALDI-TOF-MS petide mapping after lysine specific endopeptic digestion"Anal. Biochem. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Mio Y: "Bupivacaine attenuates contractility by decreasing sensitivity of myofilaments to Ca^<2+> in rat ventricular musde"Anesthesiology. 97(5). 1168-1177 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hongo K: "Use of tetanus to investigate myofibrillar responsiveness to Ca^<2+> in isolated mouse ventricular myocytes"Jpn J Physiol. 52. 121-127 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kusakari Y: "The mechanism of an increase in Ca^<2+> responsiveness by α_1-adrenergic stimulation in rat ventricular myocytes"Jpn J Physiol. 52(6). 531-539 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hongo K: "Signal Transduction and Cardiac Hypertrophy"Kluwer Academic Publishers (in Press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Fukuda N: "Length dependence of tension generation in rat skinned cardiac muscle.-Role of titin in the Frank-Starling mechanism of the heart-"Circulation. 104. 1639-1645 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 栗原 敏: "エクオリンを用いた心筋細胞内Ca^<2+>信号の測定"Japanese Journal Electrocardiology. 21. S-2-3-S-2-14 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nakamura H: "Design,synthesis,and evaluation of the transition-state inhibitors of coelenterazine bioluminescence:Probing the chiral environment of active site"Journal of the Americanchemical Society. 123. 1523-1524 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Wu C: "chemical studies on the chiral indanone deyivatives as the inhibitor of Renilla luciferase"Tetrahedron. 57. 9575-9583 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shimomura O: "Isolation and properties of the luciferase stored in the ovary of the scyphozoan medusa Peripbylla periphylla"Biological Bulletin. 201. 339-347 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Manome Y: "Transduction of thymidine phosphorylase cDNA facilitates efficacy of cytosine deaminase/5-FC gene therapy for malignant brain tumor"Anticancer Research. 21. 2265-2272 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nakamura H: "Bioluminescence and Chemiluminescence"World Scientific. 127-130 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

URL: 

公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi