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分子拡散を利用したタンパク質-リガンド相互作用の高精度検出法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15550076
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 分析化学
研究機関明星大学 (2005)
東京都立大学 (2003-2004)

研究代表者

田代 充  明星大学, 理工学部, 助教授 (40315750)

研究分担者 街並 智也 (町並 智也)  明星大学, 理工学部, 教授 (50247160)
小野 晶  神奈川大学, 工学部, 教授 (10183253)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2005年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2004年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2003年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード薬剤スクリーニング / 核磁気共鳴法 / 分子拡散 / 分子間相互作用 / 結合水 / 核磁気共鳴法(NMR) / コールドスプレーイオン化質量分析法
研究概要

医薬品の開発過程において有効なスクリーニング系の確立は不可欠であり、特にin vitroでのスクリーニング系として簡便、廉価な方法が望まれる。ここ数年、核磁気共鳴(NMR)法の薬剤スクリーニングへの応用が試みられており、新規なスクリーニング法として注目されている。既存の方法として、リガンドとの結合を2次元スペクトルによりモニターする方法があるが、コストや分子量制限などの各種制限により、適用範囲に限界がある。
本研究では、既存方法の短所を考慮し、迅速、廉価なNMRによる新規薬剤スクリーニング系の開発を目的とした。具体的には安定同位体を使用せず、分子間相互作用に関与するリガンドを1次元スペクトルで検出し、高親和性のリガンドを短時間で認識する手法の開発に取り組んだ。ヒト血清アルブミン-サリチル酸複合体およびRibonucleaseT_1-阻害剤複合体をモデル化合物として使用し、NOEポンピング、STD、WatetrLOGSYスペクトルなどの測定を行った。RibonucleaseT_1-阻害剤複合体に関して各種測定法を比較したところ、WatetrLOGSY法でのみ分子間NOEピークが観測され、その有効性が示された。ヒト血清アルブミン-サリチル酸複合体では適用可能であったNOEポンピング法は今回のサンプル系では分子間NOEの検出はできず、STDなどの他の測定法もサンプル依存性が高いことが、今回の一連の比較検討により判明した。
タンパク質以外の対象として環状4糖を選択し、多糖-結合水の観測を試みた。X線結晶解析により得られた立体構造を基に、観測された多糖と水分子間のROEシグナルの距離情報を満たす結合水の位置を特定した。薬剤スクリーニングのみならず、酵素とその阻害剤、結合水といった幅広い生体物質の分子間相互作用観測にも適用できることが過去3年間の研究により示された。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (23件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] Mercury^II -mediated fonnation of thymine-Hg^II -thymine base pairs in DNA deplexes2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Miyake, H.Togashi, M.Tashiro, H.Yamaguchi, S.Oda, et al.
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 128

      ページ: 2172-2173

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spectroscopic characterization of 2-isopropylinalic acid-aluminum(III) complex2006

    • 著者名/発表者名
      M.Tashiro, T.Fujimoto, T.Suzuki, K.Furihata, T.Machinami, E.Yoshimura
    • 雑誌名

      J. Inorg. Biochem. 100

      ページ: 201-205

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mercury ^<II> -mediated formation of thymine-Hg ^<II> -thymine base pairs in DNA deplexes2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Miyake, H.Togashi, M.Tashiro, H.Yamaguchi, S.Oda, M.Kudo, Y.Tanaka, Y.Kondo, R.Sawa, T.Fujimoto, T.Machinami, A.Ono
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 128

      ページ: 2172-2173

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spectroscopic characterization of 2-isopropylmalic acid-aluminum(III) complex2006

    • 著者名/発表者名
      M.Tashiro, T.Fujimoto, T.Suzuki, K.Furihata, T.Machinami, E.Yoshimura
    • 雑誌名

      J.Inorg.Biochem. 100

      ページ: 201-205

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mercury^<II> -mediated formation of thymine-Hg^<II> -thymine base pairs in DNA deplexes2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Miyake, H.Togashi, M.Tashiro, H.Yamaguchi, S.Oda, et al.
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 128

      ページ: 2172-2173

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Spectroscopic characterization of 2-isopropylmalic acid-aluminum (III) complex2006

    • 著者名/発表者名
      M.Tashiro, T.Fujimoto, T.Suzuki, K.Furihata, T.Machinami, E.Yoshimura
    • 雑誌名

      J.Inorg.Biochem. 100

      ページ: 201-205

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Observation of 1,6-anhydro-β-D-maltose and 1,6-anhydro-β-D-glucopyranose bomplexed with rubidium by NMR spectroscopy and electrospray ionization mass spectrometry2005

    • 著者名/発表者名
      T.Fujimoto, S.Sakuraki, A.Tsutsui, K.Furihata, T.Machinami, M.Tashiro
    • 雑誌名

      Anal. Sci. 21

      ページ: 1245-1247

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Practical Aspects of ROESY Experiments for Identification of Bound Waters in the Cyclic Tetrasaccharide2005

    • 著者名/発表者名
      K.Furihata, T.Fujimoto, A.Tsutsui, T.Machinami, M.Tashiro
    • 雑誌名

      Magn. Reson、 Chem. 43

      ページ: 1044-1048

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Identification of bound water molecules in the cyclic tetrasaccharide cyclo-{'6}-a-D-Glop-(l' 3)-a-D-Glop-(l' 6)-a-D-Glop-(1' 3)-a-D-Glop-(l' )2005

    • 著者名/発表者名
      K.Furihata, T.Fujimoto, A.Tsutsui, T.Machinami, M.Tashiro
    • 雑誌名

      Carholwdr. Res. 340

      ページ: 2060-2063

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Observation of Water Molecules Bound to a Protein Using Cold-Spray Ionization Mass Spectrometry2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Sei, S.Shimotakahara, J.Ishii, H.Shindo, H.Seki, K.Yamaguchi, M, Tashiro
    • 雑誌名

      Anal. Sci. 21

      ページ: 449-451

    • NAID

      10015513763

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Observation of 1,6-anhydro-β-D-maltose and 1,6-anhydro-β-D-glucopyranose complexed with rubidium by NMR spectroscopy and electrospray ionization mass spectrometry2005

    • 著者名/発表者名
      T.Fujimoto, S.Sakurai, A.Tsutsui, K.Furihata, T.Machinami, M.Tashiro
    • 雑誌名

      Anal.Sci. 21

      ページ: 1245-1247

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Practical Aspects of ROESY Experiments for Identification of Bound Waters in the Cyclic Tetrasaccharide2005

    • 著者名/発表者名
      K.Furihata, T.Fujimoto, A.Tsutsui, T.Machinami, M.Tashiro
    • 雑誌名

      Magn.Reson.Chem. 43

      ページ: 1044-1048

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Identification of bound water molecules in the cyclic tetrasaccharide cyclo-{→6}-α-D-Glcp-(1→3)-α-D-Glcp-(1→6)-α-D-Glcp-(1→3)-α-D-Glcp-(1→)2005

    • 著者名/発表者名
      K.Furihata, T.Fujimoto, A.Tsutsui, T.Machinami, M.Tashiro
    • 雑誌名

      Carbohydr.Res. 340

      ページ: 2060-2063

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Observation of Water Molecules Bound to a Protein Using Cold-Spray Ionization Mass Spectrometry2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Sei, S.Shimotakahara, J.Ishii, H.Shindo, H.Seki, K.Yamaguchi, M.Tashiro
    • 雑誌名

      Anal.Sci. 21

      ページ: 449-451

    • NAID

      10015513763

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Application of NMR screening techniques for observing a ligand binding with a protein receptor2005

    • 著者名/発表者名
      S.Shimotakahara, K.Furihata, M.Tashiro
    • 雑誌名

      Magn.Reson.Chem. 43

      ページ: 69-72

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Observation of 1,6-anhydro-β-D-maltose and 1,6-anhydro-β-D-glucopyranose complexed with rubidium by NMR spectroscopy and electrospray ionization mass spectrometry2005

    • 著者名/発表者名
      T.Fujimoto, S.Sakuraki, A.Tsutsui, K.Furihata, T.Machinami, M.Tashiro
    • 雑誌名

      Anal.Sci. 21

      ページ: 1245-1247

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of bound water molecules in the cyclic tetrasaccharide cyclo-{→6}-α-D-Glcρ-(l→3)-α-D-Glcρ-(l→6)-α-D-Glcρ-(l→3)-α-D-Glcρ (1→)2005

    • 著者名/発表者名
      K.Furihata, T.Fujimoto, A.Tsutsui, T.Machinami, M.Tashiro
    • 雑誌名

      Carbohydr.Res. 340

      ページ: 2060-2063

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Observation of Water Molecules Bound to a Protein Using Cold-Spray Ionization Mass Spectrometry2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Sei, S.Shimotakahara, J.Ishii, H.Shindo, H.Seki, K.Yamaguchi, M.Tashiro
    • 雑誌名

      Anal.Sci 21

      ページ: 449-451

    • NAID

      10015513763

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Thermal Unfolding of Ribonuclease TI by Multi-Dimensional NMR Spectroscopy2005

    • 著者名/発表者名
      H.Matsuura, S.Shimotakahara, M.Tashiro, K.Takahashi et al.
    • 雑誌名

      Biol.Chem. 385

      ページ: 1157-1164

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Application of the ^<19>F NMR Technique to Observe Binding of the General Anesthetic Halothane to Human Serum Albumin2004

    • 著者名/発表者名
      K.Shikii, S.Sakurai, H.Utsumi, H.Seki, M.Tashiro
    • 雑誌名

      Anal Sci. 20

      ページ: 1475-1477

    • NAID

      10013657744

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Computational and NMR Analyses for the Identification of Bound Water Molecules in Ribonuclease T_12004

    • 著者名/発表者名
      S.Shimotakahara, S.Hojo, K.Furihata, M.Tashiro
    • 雑誌名

      Anal.Sci. 20

      ページ: 1471-1474

    • NAID

      10013657713

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Application of difference NOE-pumping NMR technique and coldspray ionization mass spectrometry to identify a ligand binding with a protein receptor2004

    • 著者名/発表者名
      H.Seki, Y.Sei, S.Shimotakahara, H.Utsumi, K.Yamaguchi, M.Tashiro
    • 雑誌名

      Anal.Sci. 20

      ページ: 1467-1470

    • NAID

      10013657686

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] コールドスプレーイオン化質量分析2004

    • 著者名/発表者名
      清 悦久, 関 宏子, 田代 充, 藤田 誠, 山口 健太郎ほか
    • 雑誌名

      分析化学 53

      ページ: 457-474

    • NAID

      110002905389

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] K.Furihata, S.Shimotakahara, M.Tashiro: "Improvement of double pulsed field gradient spin-echo ROESY experiments for identification of bound waters"Magnetic Resonance in Chemistry. 41. 955-958 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Utsumi, H.Seki, K.Yamaguchi, M.Tashiro: "Segment identification of a ligand binding with a protein receptor using multidim ensional T1ρ-, diffusion-filtered and diffusion-ordered NOESY experiments"Analytical Science. 19. 1441-1443 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Tashiro, N.Ishida, S.Shimotakahara, S.Tanabe, A.Okubo: "Ontogenetic changes of the water status in the heated Quail's egg as studied by nuclear magnetic resonance imaging"Analytical Science. 19. 933-936 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Tashiro, et al.: "NMR structure of ubiquitin-like domain in PARKIN : gene product of familial Parkinson's disease"J.Biomol.NMR. 25. 153-156 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 清 悦久, 田代 充, 山口健太郎ほか: "コールドスプレーイオン化質量分析法"分析化学. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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