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化学遺伝学研究用ツールとしての官能基非選択的カルベン挿入反応-その解析と応用-

研究課題

研究課題/領域番号 17510187
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 生物分子科学
研究機関東北大学 (2006)
独立行政法人理化学研究所 (2005)

研究代表者

叶 直樹  東北大学, 大学院薬学研究科, 助教授 (40317293)

研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2006年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2005年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード低分子マイクロアレイ / 官能基非依存型固定化 / 光親和型固定化 / 低分子アフィニティービーズ / カルベンの反応性
研究概要

研究計画に従い、以下に挙げる項目に関して研究を行った。
1.官能基非依存型低分子アレイを用いた解析研究
代表者らは、マイクロアレイ基板上に導入したトリフルオロメチルアリールジアジリン(TFMAD基)の光分解により生じるカルベンを用いて、各種低分子化合物を固定化した低分子アレイを作成してきたが、まず、化合物と基板を繋ぐリンカー部分の最適化を行い、上記低分子マイクロアレイの高感度化を図った。次にこのプラットフォームを用いて各種タンパク質のリガンド探索を行った。
2.低分子化合物1分子中の複数の官能基に対するカルベンの反応性の評価
まず、溶液状態の低分子化合物(低分子量アルコール)に対してTFMAD基由来のカルベン種がO-H挿入生成物のみならず、多くのC-H挿入反応生成物を与えること、(2)溶液状態の反応ではO-H挿入生成物の割合がほぼ70%以上を占めるが、固体状態に冷却すると、C-H挿入生成物の割合が劇的に増加すること、の2点を確認した。次に、液体クロマトグラフィー連結型タンデム質量分析計(LC-MS/MSおよびLC-MS/MS/MS)による反応生成物のフラグメンテーションパターン解析をフルに活用して、カルベンと様々な低分子量アルコールとの反応生成物の構造解析を行った結果、生成した構造異性体の構造のより詳細な解析と定量ができた。
3.官能基非依存型固定化法のアフィニティービーズ調製への応用
アフィニティービーズ上へのTFMAD基の導入量および各種固定化された化合物に結合した結合蛋白質量の見積もりを行った。また、特異な生理活性を有する化合物のうち、カルベン種を発生させるために必要な紫外線量を照射しても分解の起こらない化合物を選択して、これらの化合物のアフィニティービーズを作成し、結合タンパク質を探索した結果、いくつかの低分子-結合タンパク質のペアを得た。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (27件) 図書 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Chapter 6. Small-molecule microarrays2007

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kanoh
    • 雑誌名

      Facts in Nanobio probing technology (Ed. by H. Mihara, E. Kobtake, and Y. Baba) Kodansya Scientific, Tokyo (in print)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Detection of small-molecule : protein interactions by using small-moelcule microarrays2007

    • 著者名/発表者名
      Akiko Saito
    • 雑誌名

      Handbook on the analysis of bimolecular interaction (Ed. by T. Isobe, K. Nakayama, and R. Ito), Yodosya, Japan (in print)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ナノバイオ計測の実際(第6章 小分子チップ)2007

    • 著者名/発表者名
      三原 久和
    • 雑誌名

      講談社サイエンティフィク 印刷

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] SPR imaging of photo-cross-linked small-molecule microarrays on gold2006

    • 著者名/発表者名
      Naoki KANOH
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry 78

      ページ: 2226-2230

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reveromycin A, a novel agent for osteoporosis inhibits bone resorption by inducing apoptosis specifically in activated osteoclasts2006

    • 著者名/発表者名
      Je-Tae WOO
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America 103

      ページ: 4729-4734

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Photo-cross-linked small-molecule microarrays as chemical genomic tools for dissecting protein-ligand interactions2006

    • 著者名/発表者名
      Naoki KANOH
    • 雑誌名

      Chemistry-An Asian Journal 1

      ページ: 789-797

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ケミカルゲノミクス研究用ツールとしての低分子有機化合物のマイクロアレイ化技術2006

    • 著者名/発表者名
      叶 直樹
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌 64

      ページ: 639-650

    • NAID

      10019174253

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] SPR imaging of photo-cross-linked small-molecule microarrays on gold2006

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kanoh
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry 78

      ページ: 2226-2230

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] a novel agent for osteoporosis, inhibits bone resorption by inducing apoptosis specifically in activated osteoclasts2006

    • 著者名/発表者名
      Je-Tae Woo, Reveromycin A
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America 103

      ページ: 4729-4734

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Photo-cross-linked small-molecule microarrays as chemical genomic tools for dissecting protein-ligand interactions2006

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kanoh
    • 雑誌名

      Chemistry-An Asian Journal 1

      ページ: 789-797

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Small-molecule microarrays as tools for facilitating chemical genomics : Recent advances2006

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kanoh
    • 雑誌名

      Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan 64

      ページ: 639-650

    • NAID

      10019174253

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Photo-cross-linked small-molecule microarrays as chemical genomic tools for dissecting protein-ligand interactions2006

    • 著者名/発表者名
      Naoki KANOH
    • 雑誌名

      Chemistry - An Asian Journal 1

      ページ: 789-797

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] SPR imaging of photo-cross-linked small-molecule microarrays2006

    • 著者名/発表者名
      Naoki KANOH
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry 78(印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Reveromycin A, a novel agent for osteoporosis inhibits bone resorption by inducing apoptosis specifically in activated osteoclasts2006

    • 著者名/発表者名
      Je-Tae WOO
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America 103(発表予定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ケミカルゲノミクス研究用ツールとしての低分子有機化合物のマイクロアレイ化技術2006

    • 著者名/発表者名
      叶 直樹
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌 64(掲載予定)

    • NAID

      10019174253

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Photo-cross-linked small-molecule affinity matrix for facilitating forward and reverse chemical genetics2005

    • 著者名/発表者名
      Naoki KANOH
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition 44

      ページ: 3559-3562

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Phoslactomycin targets cysteine-269 of protein phosphatase 2A catalytic subunit2005

    • 著者名/発表者名
      Takayuki TERUYA
    • 雑誌名

      FEBS letters 579

      ページ: 2463-2468

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] バイオプローブの探索と細胞内標的分子の同定2005

    • 著者名/発表者名
      臼井 健郎
    • 雑誌名

      実験医学 23

      ページ: 1803-1809

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 天然由来のバイオプローブを用いたケミカルジェネティクスとケミカルゲノミクス2005

    • 著者名/発表者名
      叶 直樹
    • 雑誌名

      蛋白質核酸酵素 50

      ページ: 1037-1042

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 化合物マイクロアレイ2005

    • 著者名/発表者名
      長田 裕之
    • 雑誌名

      バイオテクノロジージャーナル 5

      ページ: 724-727

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Photo-cross-linked small-molecule affinity matrix for facilitating forward and reverse chemical genetics2005

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kanoh
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition 44

      ページ: 3559-3562

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] phoslactomycin targets cycteine-269 of protein phisphatase 2A catalytic subunit2005

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Teruya
    • 雑誌名

      FEBS Letters 579

      ページ: 2463-2468

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Bioprobes in forward and reverse chemical genetics2005

    • 著者名/発表者名
      Takeo Usui
    • 雑誌名

      Experimental Medicine (Zikken Igaku) 23

      ページ: 1803-1809

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Forward and reverse chemical genetics utilizing naturally occurring bioprobes2005

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kanoh
    • 雑誌名

      Protein, Nucleic Acid and Enzyme (Tanpakusitu Kakusan Kouso) 50

      ページ: 1037-1042

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Small-molecule microarrays2005

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Osada
    • 雑誌名

      Biotechnology journal 5

      ページ: 724-727

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Phoslactomycn targets cysteine-269 of protein phosphatase 2A catalytic subunit2005

    • 著者名/発表者名
      Takayuki TERUYA
    • 雑誌名

      FEBS letters 579

      ページ: 2463-2468

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Detection method for bimolecular interaction

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kanoh
    • 雑誌名

      International Patent PCT/JP2005/18841 (filed 10/13/2005)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] ナノバイオ計測の実際(第6章 小分子チップ)2007

    • 著者名/発表者名
      叶 直樹
    • 出版者
      講談社サイエンティフィク(印刷中)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] 分子間相互作用解析ハンドブック(光親和型低分子マイクロアレイを用いた低分子-蛋白質相互作用の検出)2007

    • 著者名/発表者名
      齊藤安貴子
    • 出版者
      (株)羊土社(印刷中)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 相互作用観察法2005

    • 発明者名
      叶 直樹
    • 権利者名
      理化学研究所
    • 出願年月日
      2005-10-13
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 相互作用観察法2005

    • 発明者名
      叶 直樹
    • 権利者名
      理化学研究所
    • 出願年月日
      2005-10-17
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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