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呼吸鎖複合体-Iの1分子計測を目指したプローブ分子の創製と特異的化学修飾法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 15J02243
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 生物有機化学
研究機関京都大学

研究代表者

桝谷 貴洋  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードミトコンドリア / 複合体-I / トシル化学 / クリックケミストリー
研究実績の概要

申請者は昨年度に、AL1やAL2を用いてミトコンドリア複合体-Iのユビキノン結合ポケットの最深部を構成する49 kDaサブユニットのAsp160(49 kDa-Asp160)を特異的に化学修飾する方法論を確立した。この49 kDa-Asp160に関して、QM/MM分子動力学シミュレーションを用いた海外の研究グループにより、複合体-Iの構造変化にきわめて重要なアミノ酸残基であることが示唆されていた。そこで、複合体-Iの反応における49 kDa-Asp160の役割について精査することにした。具体的にはタグとしてメチル基を有するALMを合成し、49 kDa-Asp160を特異的にメチル化(メチルエステル化)することで、49 kDa-Asp160の役割について調べた。その結果、、49 kDa-Asp160のメチル化は、キノン結合ポケットの構造にほとんど影響を及ぼさないことが明らかになった。以上の成果をアメリカ化学会Biochemistry誌で報告した。
また、昨年度、AL2を用いた1次タグである末端アジドの導入と、2次タグであるTAMRA-DIBOの導入を行う際に、TAMRA-DIBOが末端アジドが導入されていないアミノ酸残基と非特異的に反応するといったことが課題となっていた。この問題を解決するため、近年注目を集めているinverse electron-demand Diels-Alder反応(IED-DA)を用いて化学修飾を行うことを目指した。そこで新たにIED-DAを行うために1次タグとしてシクロプロペンを持つAL3を合成し、蛍光基BODIPYをもつテトラジンを2次タグとして用いて化学修飾を行った。その結果、非特異的な2次タグの反応を極力減らすことに成功した。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Characterization of the reaction of decoupling ubiquinone with bovine mitochondrial respiratory complex I2016

    • 著者名/発表者名
      Masuya, T., Okuda, K., Murai, M. and Miyoshi, H.
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 80 号: 8 ページ: 1463-1469

    • DOI

      10.1080/09168451.2016.1179095

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Specific methylation of Asp160 (49 kDa subunit) located inside the quinone binding cavity of bovine mitochondrial complex I2016

    • 著者名/発表者名
      Murai, M., Inaoka, H., Masuya, T., Aburaya, S., Aoki, W. and Miyoshi, H.
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 55 ページ: 3189-3197

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ミトコンドリア呼吸鎖複合体-Iの位置特異的化学修飾2017

    • 著者名/発表者名
      桝谷貴洋、村井正俊、三芳秀人
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] トシル化学によるミトコンドリア複合体-Iのユビキノン結合部位の特異的メチル化2017

    • 著者名/発表者名
      桝谷貴洋、稲岡宏幸、村井正俊、三芳秀人
    • 学会等名
      第42回日本農薬学会大会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリア呼吸鎖複合体-Iの位置特異的化学修飾2016

    • 著者名/発表者名
      桝谷貴洋、村井正俊、稲岡宏幸、三芳秀人
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2016-12-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Site-specific chemical modifications of the quinone binding cavity of bovine heart mitochondrial complex I2016

    • 著者名/発表者名
      Masuya, T., Murai, M., Inaoka, H. and Miyoshi, H.
    • 学会等名
      The 19th European Bioenergetics Conference
    • 発表場所
      Riva del Gardaz (Italy)
    • 年月日
      2016-06-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] トシル化学によるミトコンドリア複合体-Iのユビキノン結合部位の特異的メチル化2016

    • 著者名/発表者名
      稲岡宏幸、村井正俊、桝谷貴洋、油屋駿介、青木航、三芳秀人
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリア複合体-Iによる合成ユビキノンQTの還元はプロトン輸送と共役しない2016

    • 著者名/発表者名
      桝谷貴洋、奥田健司、村井正俊、三芳秀人
    • 学会等名
      第41回日本農薬学会大会
    • 発表場所
      島根大学
    • 年月日
      2016-03-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリア複合体-Iのピンポイント化学修飾2015

    • 著者名/発表者名
      桝谷貴洋、村井正俊、森坂裕信、三芳秀人
    • 学会等名
      第30回農薬デザイン研究会
    • 発表場所
      メルパルク京都
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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