発光タンパク質のクロモフォア構造に関する生物有機化学的研究

• 研究課題/領域番号: 15K07413
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物有機化学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 久世 雅樹 神戸大学, 農学研究科, 准教授 (40335013)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 生体分子 / 生理活性 / 蛋白質 / 有機化学 / 生物発光 / 発光タンパク質 / フォラシン / デヒドロセレンテラジン / 化学合成 / 人工基質 / 発光タンパク / クロモフォア / 有機合成 / 核磁気共鳴装置 / 天然物化学 / 生物有機化学

研究成果の概要

フォラシンのクロモフォア（発光を司る化学構造）を詳細に解明することを目的として、１）13C標識デヒドロセレンテラジン（DCL）の化学合成、２）アポ発光タンパク質の調製、３）高輝度発光する非天然型基質のデザインと合成に取り組んだ。その結果、標識炭素を効率的に合成する経路を確立し、遺伝子発現によるアポタンパク質の調製、高輝度発光DCL誘導体の合成に成功し、発光活性を高める分子デザインにおける指針を得ることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Total Synthesis of (±)-Ramariolides C and D (2017)
  • 著者名/発表者名: Masaki Kuse; Maiko Moriguchi; Masashi Hachida; Hirosato Takikawa
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 46 号: 9 ページ: 1409-1411
  • DOI: 10.1246/cl.170631
  • NAID: 130006067985
  • 査読あり
• [雑誌論文] First synthesis of (S)-(+)-hymenoic acid, a DNA polymerase λ inhibitor isolated from Hymenochaetaceae sp (2017)
  • 著者名/発表者名: Kensuke Takahashi; Miki Matsui; Masaki Kuse; Hirosato Takikawa
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 82 号: 1 ページ: 42-45
  • DOI: 10.1080/09168451.2017.1406302
  • 査読あり
• [雑誌論文] First synthesis of (±)-hostasolide A (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, S., Kuse, M., and Takikawa, H.
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 巻: 56 号: 42 ページ: 5808-5810
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2015.09.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] A concise synthesis of optically active solanacol, the germination stimulant for seeds of root parasitic weeds (2015)
  • 著者名/発表者名: Kumagai, H., Fujiwara, M., Kuse, M., and Takikawa, H.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 巻: 79 号: 8 ページ: 1240-1245
  • DOI: 10.1080/09168451.2015.1025036
  • 査読あり
• [学会発表] アルキリデンブテノリド骨格の選択的な構築法によるramariolide類の合成 (2018)
  • 著者名/発表者名: 森口 舞子; 久世 雅樹; 滝川 浩郷
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会「名古屋」
• [学会発表] キノリン骨格から誘導されるアライン中間体を利用した環化付加反応 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小玉 彩友美; 久世 雅樹; 滝川 浩郷
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会「名古屋」
• [学会発表] 発光タンパク質（フォラシン）阻害剤のデザインと合成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 井庭 早耶香; 久世 雅樹; 滝川 浩郷
  • 学会等名: 日本農芸化学会 関西・中四国・西日本支部 2017年度合同大阪大会
• [学会発表] Design and Synthesis of Substrate Analogs for Pholasin Bioluminescence (2017)
  • 著者名/発表者名: 久世 雅樹; 大西 里佳; 松岡 絢香; 滝川 浩郷
  • 学会等名: 18th Tetrahedron Symposium Asia Editon
  • 国際学会
• [学会発表] Synthesis of Ramariolide A, C, and D (2017)
  • 著者名/発表者名: 森口 舞子; 八田 雅士; 滝川 浩郷; 久世 雅樹
  • 学会等名: 18th Tetrahedron Symposium Asia Editon
  • 国際学会
• [学会発表] 高輝度発光基質による発光タンパク質フォラシンの再構成と発光活性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大西 里佳; 久世 雅樹; 滝川 浩郷
  • 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（京都府・京都市）
• [学会発表] Ramariolide類の化学合成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 森口 舞子; 久世 雅樹; 滝川 浩郷
  • 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（京都府・京都市）
• [学会発表] Towards Maximum Utilization of the Noxious Root Parasitic Weeds, Striga spp. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kuse, M.; Gaddal, R.; Babiker, A.G.; Sugimoto, Y.
  • 学会等名: 20th Australasian Weeds Conference
  • 発表場所: Perth, Australia
  • 国際学会
• [学会発表] 高輝度発光基質による発光タンパク質フォラシンの再構成と発光活性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大西 里佳; 久世 雅樹; 滝川 浩郷
  • 学会等名: 日本農芸化学会 関西支部 第４９７回講演会
  • 発表場所: 神戸大学（兵庫県・神戸市）
• [備考] 神戸大学 大学院農学研究科 天然有機分子化学研究室
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/ans-nprd-chem/index.html
• [備考] 神戸大学 大学院農学研究科 天然有機分子化学研究室 (滝川研究室)
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/ans-nprd-chem/index.html