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新機能性人工金属フィンガーの創製:ライブラリーの構築と遺伝子機能制御への展開

研究課題

研究課題/領域番号 17390028
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 創薬化学
研究機関同志社女子大学

研究代表者

杉浦 幸雄  同志社女子大学, 薬学部, 特別任用教授 (40025698)

研究分担者 根木 滋  同志社女子大学, 薬学部, 助手 (50378866)
今西 未来  京都大学, 化学研究所, 助教 (80362391)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
15,880千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 1,080千円)
2007年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2006年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
2005年度: 6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
キーワード金属フィンガー / 亜鉛フィンガー / DNA認識 / タンパク質デザイン / マルチフィンガー / ライブラリー / GAGA因子 / 遺伝子制御 / タンパク質設計 / 転写因子 / GAGAファクター / 人工設計
研究概要

ポストゲノム時代において、特定の遺伝子の塩基配列に結合・認識して、その機能発現を人為的に制御することができる人工タンパク質分子は、医学・生物学領域において有用なツールとして期待される。人工タンパク質の創製の一つの方法として、ライブラリーの利用を考え、ヒト由来の転写因子Sp1のDNA結合領域として作用する3つの亜鉛ブインガー部位を使用した。ランダム化領域に関しては、実験的に取り扱いが可能な約20アミノ酸残基であることに加え、実験系の簡略化およびライブラリーサイズの縮小のため約30アミノ酸残基から成るカルボキシル基末端のフィンガー3領域にのみ着目し、ファージー表面にライブラリータンパク質を発現させた。ライブラリータンパク質の各種金属イオンによるタンパク質高次構造の形成は、それらの培養液中への添加、あるいは精製したライブラリータンパク質への直接の添加により、円偏光二色性(CD)を用いて検討した。その結果、亜鉛以外ではコバルトにタンパク質高次構造形成の成果が認められた。また、DNA結合活性をゲルシフト法により追究したが、亜鉛の他にコバルトで弱いDNA結合が見られた。さらに、単一の亜鉛フィンガーモチーフを利用した新規タンパク質の創製に関して、GAGAファクターを基に、種々のタンパク質変異体を設計・合成し、これらの変異体と各種金属イオンとの錯体形成やDNA結合性を検討し、コバルトフィンガーと呼ぶことができる新たな人工タンパク質の創製に成功した。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] α-Helical linker of an artificial 6-zinc finger peptide contributes to selective DNA binding to the discontinuous site in the same phase2007

    • 著者名/発表者名
      W.Yan
    • 雑誌名

      Biochemistry 46

      ページ: 8517-8524

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 新機能性亜鉛フィンガータンパク質のデザインと医学・薬学領域への展開2007

    • 著者名/発表者名
      根木 滋
    • 雑誌名

      ファルマシア 43

      ページ: 527-532

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] α-Helical linker of an artificial 6-finger peptide contributes to selective DNA binding to the discontinuous site in the same phase2007

    • 著者名/発表者名
      W. Yan
    • 雑誌名

      Biochemistry 46

      ページ: 8517-8524

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Design and Denelopment to Medical Pharmaceutical Region of New Functional Zinc Finger Proteins2007

    • 著者名/発表者名
      S. Negi
    • 雑誌名

      Phamacia 43

      ページ: 527-532

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] DNA binding ability of GAGA zinc finger depends on the nature of ami no acids present in β-hairpin2007

    • 著者名/発表者名
      M.Dhanasekaran
    • 雑誌名

      Biochemistry 46

      ページ: 7506-7513

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] a-Helical linker of an artificial 6-zinc finger peptide contributes to sele ctive DNA binding to thediscontinuous site in the same phase'2007

    • 著者名/発表者名
      W.Yan
    • 雑誌名

      Biochemistry 46

      ページ: 527-532

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Designer zinc finger proteins:Tools for creating artificial DNA-binding functional proteins2006

    • 著者名/発表者名
      M.Dhanasekaran
    • 雑誌名

      Acc.Chem.Res. 39

      ページ: 45-52

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Designer zinc finger proteins : Tools for creating artificial DNA-binding functional proteins2006

    • 著者名/発表者名
      M. Dhanasekaran
    • 雑誌名

      Acc. Chem. Res. 39

      ページ: 45-52

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Designer zinc finger proteins : Tools for creating artificial DNA-binding functional proteins2006

    • 著者名/発表者名
      M.Dhanasekaran
    • 雑誌名

      Acc. Chem. Res 39・1

      ページ: 45-52

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Biomolecular mirror-image recognition2006

    • 著者名/発表者名
      S.Negi
    • 雑誌名

      Chirality 18.4

      ページ: 254-258

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 人工亜鉛フィンガーによる遺伝子発現の制御2006

    • 著者名/発表者名
      根木 滋
    • 雑誌名

      化学 61・8

      ページ: 68-69

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 遺伝子を標的とする亜鉛フィンガーのタンパク質工学2006

    • 著者名/発表者名
      根木 滋
    • 雑誌名

      化学工業 57・8

      ページ: 577-582

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Effects of linking 15-zinc finger domains on DNA binding specificity2005

    • 著者名/発表者名
      T.Hirata
    • 雑誌名

      Bioorg.Med.Chem.Lett. 15・9

      ページ: 2197-2201

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Site-speific DNA cleavage by artificial zinc finger-type nuclease with Ce-binding peptide2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nakatsukasa
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 330・1

      ページ: 247-252

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] 酵素機能を有する人工亜鉛フィンガータンパク質の創製2007

    • 著者名/発表者名
      杉浦 幸雄
    • 学会等名
      第22回生体機能関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2007-09-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Creation of artificial zinc finger protein having enzyme activity2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Sugiura
    • 学会等名
      Symposium on 22nd Biofunctional Related Chemistry
    • 発表場所
      Sendai
    • 年月日
      2007-09-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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