細胞複雑系での適用をめざしたタンパク質有機化学の新手法開発

• 研究課題/領域番号: 18205020
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 浜地 格 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90202259)
• 研究分担者: 王子田 彰夫 京都大学, 大学院・工学研究科, 講師 (10343328)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 50,180千円 (直接経費: 38,600千円、間接経費: 11,580千円); 2009年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円); 2008年度: 14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円); 2007年度: 14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円); 2006年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
• キーワード: 細目表・生物有機化学 / 細目表以外・ケミカルパイオロジー / 細胞系 / 有機化学 / タンパク質 / ラベル化反応 / 分子認識 / ラベル化学反応

研究概要

生きた細胞のような様々な生理活性物質が共存している複雑なシステムにおいて、特定のタンパク質だけを選択的に標識(ラベル化)することは、そのタンパク質の働きを理解し、またコントロールする上で非常に重要である。本研究では、特定のタンパク質を識別/認識する機能と、温和な条件で選択的な反応を起こす官能基を探索選択する事によって組み合わせることで、それを可能にするような(有機)化学的な手法を新しく開発する事に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Ligand-directed tosyl chemistry for protein labeling in vivo (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Tsukiji, M. Miyagawa, Y. Takaoka, T. Tamura, I. Hamachi
  • 雑誌名: Nature Chemical Biology 5 ページ: 341-343
  • 査読あり
• [雑誌論文] Site-Specific Covalent Labeling of His-tag Fused Proteins with a Reactive Ni(II)-NTA Probe (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Uchinomiya, H. Nonaka, S. Fujishima, S. Tsukiji, A. Ojida, I. Hamachi
  • 雑誌名: Chem. Commun 39 ページ: 5880-5882
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective and direct inhibition of TRPC3 channels underlies biological activities of a pyrazole compound (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Kiyonaka, K. Kato, M. Nishida, K. Mio, T. Numaga, Y. Sawaguchi, T. Yoshida, M. Wakamori, E. Mori, T. Numata, M. Ishii, H. Takemoto, A. Ojida, K. Watanabe, A. Uemura, H. Kurose, T. Morii, T. Kobayashi, Y. Sata, C. Sato, I. Hamachi, Y. Mori
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106 ページ: 5400-5405
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quenched Ligand-Directed Tosylate Reage nts for One-Step Construction of Turn-O n Fluorescent Biosensors (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Tsukiji, H. Wang, M. Miyagawa, T. Tamura, Y. Takaoka, I. Hamachi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 131 ページ: 9046-9054
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequence Selective Dual-Emission Detection of (i, i+1) Bis-Phosphorylated Peptide Using Diazastilbene-Type Zn(II)-Dpa Chemosensor (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ishida, M. Inoue, T. Inoue, A. Ojida, I. Hamachi
  • 雑誌名: Chem. Commun ページ: 2848-2850
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real-Time Fluorescence Monitoring of GSK3<beta>-Catalyzed Phosphoryation by Use of a BODIPY-Based Zn(II)-Dpa Chemosensor (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Sakamoto, M. Inoue, A. Ojida, I. Hamachi
  • 雑誌名: Bio. Med. Chem. Lett. 19 ページ: 4175-4177
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Characterization of Flubendiamide Sensitivity in the Lepidopterous Ryanodine Receptor Ca2+ Release (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Kato, S. Kiyonaka, Y. Sawaguchi, M. Tohnishi, T. Masaki, N. Yasokawa, Y. Mizuno, E. Mori, K. Inoue, I. Hamachi, H. Takeshima, Y. Mori
  • 雑誌名: Channel Biochemistry 48 ページ: 10342-10352
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Recognition, Fluorescence Sen sing, and Biological Assay of Phosphate Anion Derivatives Using Artificial Zn( II)-Dpa Complexes (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Sakamoto, A. Ojida, I. Hamachi
  • 雑誌名: Chem. Commun., Feature Article ページ: 141-152
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective and direct inhibition of TRPC3 channels underlies biological activities of a pyrazole compound (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Kiyonaka, K.Kato, M.Nishida, K.Mio, T.Numaga, Y.Sawaguchi, T.Yoshida, M.Wakamori, E.Mori, T.Numata, M.Ishii, H.Takemoto, A.Ojida, K.Watanabe, A.Ucmura, H.Kurose, T.Kobayashi, Y.Sata, C.Sato, I.Hamachi, Y.Mori
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 106 ページ: 5400-5405
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequence Selective Dual-Emission Detection of (i, i+1) Bis-Phosphorylated Peptide Using Diazastilbene-Type Zn (II)-Dpa Chemosensor (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Ishida, M.Inoue, T.Inoue, A.Ojida, I.Hamachi
  • 雑誌名: Chem.Commun. 20 ページ: 2848-2850
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quenched Ligand-Directed Tosylate Reagents for One-Step Construction of Ture-On Fluorescent Biosiensors (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Tsukiji, H.wang, M.Miyagawa, T.tamura, Y.Takaoka, I.Hamachi
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 131 ページ: 9046-9054
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real-Time Flourescence Monitoring of GSK3<beta>-Catalyzed Phosphoryation by Use of a BODIPY-Based Zn(II)-Dpa Chemosensor (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Sakamoto, M.Inoue, A.Ojida, I.Hamachi
  • 雑誌名: Bio.Med.Chem.Lett. 19 ページ: 4175-4177
  • 査読あり
• [雑誌論文] Site-Specific Covalent Labeling of His-tag Fused Proteins with a Reactive Ni(II)-NTA Probe (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Uchinomiya, H.Nonaka, S.Fujishima, S.tsukiji, A.Ojida, I.hamachi
  • 雑誌名: Chem.Commun. 39 ページ: 5880-5882
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Characterization of Flubendiamida Sensitivity in the Lepidopterous Ryanodine Receptor Ca2+ Release Channel (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Kato, S.Kiyonaka, Y.Sawaguchi, M.Tohnishi, T.Masaki, N.Yasokawa, Y.Mizuno, E.Mori, K.Inoue, I.Hamachi, H.Takashima, Y.Mori
  • 雑誌名: Biochemistry 48 ページ: 10342-10352
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Recognition, Fluorescence Sensing, and Biological Assay of Phosphate Anion Derivatives Using Artificial Zn(II)-Dpa Complexes (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Sakamoto, A. Ojida, I. Hamachi
  • 雑誌名: Chem. Commun., Feature Article ページ: 141-152
• [雑誌論文] Molecular Recognition, Fluorescence Sensing, and Biological Assay of Phosphate Anion Derivatives Using Artificial Zn(II)-Dpa Complexes (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Sakamoto, A.Ojida, I.Hamachi
  • 雑誌名: Chem.Commun., Feature Article 2 ページ: 141-152
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ligand-directed tosyl chemistry for protein labeling in vivo (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Tsukiji, M.Miyagawa, Y.Takaoka, T.Tamura, I.Hamachi
  • 雑誌名: Nature Chemical Biology 5 ページ: 341-343
  • 査読あり
• [雑誌論文] Affinity Labeling-Based Introduction of a Reactive Handle for Natural Protein Modification (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Wakabayashi, M. Miyagawa, Y. Koshi, Y. Takaoka, S. Tsukiji, I. Hamachi
  • 雑誌名: Chem.-An Asian J. 3 ページ: 1134-1139
  • 査読あり
• [雑誌論文] Target-Specific Chemical Acylation of Lectins by Ligand-Tethered DMAP Catalysts (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Koshi, E. Nakata, M. Miyagawa, S. Tsukiji, T. Ogawa, I. Hamachi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 130 ページ: 245-251
  • 査読あり
• [雑誌論文] Artificial Receptors Designed for Intracellular Delivery of Anionic Phosphate Derivatices (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kohira, K. Honda, A. Ojida, I. Hamachi
  • 雑誌名: ChemBioChem 9 ページ: 698-701
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effective Disruption of Phosphoprotein-Protein Surface Interaction Using Zn(II) Dipicolylamine-Based Artificial Receptors via Two-Point Interaction (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Ojida, M. Inoue, Y. Mito-oka, H. Tsutsumi, K. Sada, I. Hamachi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 128 ページ: 2052-2058
  • 査読あり
• [雑誌論文] Target-Specific Chemical Acylation of Lectins by Ligand-Tethered DMAP Catalysts (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Koshi, E. Nakata, M. Miyagawa, S. Tsukiji, T. Ogawa, I. Hamachi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 130 ページ: 245-251
• [雑誌論文] Affinity Labeling-Based Introduction of a Reactive Handle for Natural Protein Modification (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Wakabayashi, M. Miyagawa, Y. Koshi, Y. Takaoka, S. Tsukiji, I. Hamachi
  • 雑誌名: Chem. -An Asian J 3 ページ: 1134-1139
• [雑誌論文] Affinity Labeling-Based Introduction of a Reactive Handle for Natural Protein Modification (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Wakabayashi, M.Miyagawa, Y.Koshi, Y.Takaoka, S.Tsukiji, I.Hamachi
  • 雑誌名: Chem.-An Asian J. 3 ページ: 1134-1139
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-enzymatic Covalent Protein Labeling Using a Reactive Tag (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Nonaka, S. Tsukiji, A. Ojida, I. Hamachi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 129 ページ: 15777-15779
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pyrene Excimer Based Dual-Emission detection of a Oligoaspartate Tag Fused Protein Using Zn(II)-DpaTyr Probe (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Honda, S. Fujishima, A. Ojida, I. Hamachi
  • 雑誌名: Chem Bio Chem 8,12 ページ: 1370-1372
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-enzymatic Covalent Protein Labeling Using a Reactive Tag (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Nonaka, S. Tsukiji, A. Ojida, I. Hamachi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 129 ページ: 15777-15779
• [雑誌論文] Pyrene Excimer Based Dual-Emission detection of a Oligoaspartate Tag Fused Protein Using Zn(II)-DpaTyr Probe (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Honda, S. Fujishima, A. Ojida, I. Hamachi
  • 雑誌名: Chem Bio Chem 8, 12 ページ: 1370-1372
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and Synthesis of Bis(Zn(II)Dipicolylamine)-Based Fluorescent Artificial Chemosensors for Phosphorylated Proteins/Peptides (2006)
  • 著者名/発表者名: A. Ojida, I. Hamachi
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. 1 ページ: 35-46
  • NAID: 10017169809
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-pot and Sequential Organic Chemistry on an Enzyme Surface to Tether a Fluorescent Probe at the Proximity of the Active Site with Restoring Enzyme Activity (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Takaoka, H. Tsutsumi, N. Kasagi, E. Nakata, I. Hamachi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 128 ページ: 3273-3280
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oligo-Asp Tag/Zn(II)-Complex Probe as a New Pair for Labeling and Fluorescence Imaging of Proteins (2006)
  • 著者名/発表者名: A. Ojida, K. Honda, D. Shinmi, S. Kiyonaka, Y. Mori, I. Hamachi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 128 ページ: 10452-10459
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ratiometric fluorescence detection of a tag fused protein using the dual-emission artificial molecular probe (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Honda, E. Nakata, A. Ojida, I. Hamachi
  • 雑誌名: Chem. Commun 38 ページ: 4024-4026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oligo-Asp Tag/Zn(II)-Complex Probe as a New Pair for Labeling and Fluorescence Imaging of Protein (2006)
  • 著者名/発表者名: A. Ojida, K. Honda, D. Shinmi, S. Kiyonaka, Y. Mori, I. Hamachi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 128 ページ: 10452-10459
• [雑誌論文] One-pot and Sequential Organic Chemistry on an Enzyme Surface to Tether a Fluorescent Probe at the Proximity of the Active Site with Restoring Enzyme Activity (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Takaoka, H. Tsutsumi, N. Kasagi, E.Nakata, I. Hamachi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 128 ページ: 3273-3280
• [雑誌論文] Effective Disruption of Phosphoprotein-Protein Surface Interaction Using Zn (II) Dipicolylamine-Based Artificial Receptors via Two-Point Interaction (2006)
  • 著者名/発表者名: A. Ojida, M. Inoue, Y. Mito-oka, H. Tsutsumi, K. Sada, I. Hamachi
  • 雑誌名: J. Am, Chem. Soc 128 ページ: 2052-2058
• [雑誌論文] Design and Synthesis of Bis(Zn(II)Dipicolylamine)-Based Fluorescent Artificial Chemosensors for Phosphorylated Proteins/Peptides (2006)
  • 著者名/発表者名: Akio Ojida, Itaru Hamachi
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Japan 1 ページ: 35-46
  • NAID: 10017169809
• [雑誌論文] Effective Disruption of Phosphoprotein-Protein Surface Interaction Using Zn(II) Dipicolylamine-Based Artificial Receptors via Two-Point Interaction (2006)
  • 著者名/発表者名: Akio Ojida, Masa-aki Inoue, Yasuko Mito-oka, Hiroshi Tsutsumi, Kazuki Sada, Itaru Hamachi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 128 ページ: 2052-2058
• [雑誌論文] One-pot and Sequential Organic Chemistry on an Enzyme Surface to Tether a Fluorescent Probe at the Proximity of the Active Site with Restoring Enzyme Activity (2006)
  • 著者名/発表者名: Yousuke Takaoka, Hiroshi Tsutsumi, Noriyuki Kasagi, Eiji Nakata, Itaru Hamachi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 128 ページ: 3273-3280
• [雑誌論文] Oligo-Asp Tag/Zn(II)-Complex Probe as a New Pair for Labeling and Fluorescence Imaging of Proteins (2006)
  • 著者名/発表者名: Akio Ojida, Kei Honda, Daisuke Shinmi, Shigeki Kiyonaka, Yasuo Mori, Itaru Hamachi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 128 ページ: 10452-10459
• [雑誌論文] Ratiometric fluorescence detection of a tag fused protein using the dual-emission artificial molecular probe (2006)
  • 著者名/発表者名: Kei Honda, Eiji Nakata, Akio Ojida, Itaru Hamachi
  • 雑誌名: Chem. Commun. 38 ページ: 4024-4026
• [学会発表] Selective Chemical Labeling and Engineering of Endogenous Proteins in Test Tube, in Cell and in Vivo (2010)
  • 著者名/発表者名: Itaru Hamachi
  • 学会等名: International Symposium of Joint Research Network on Advanced Materials and Devices "Chou"
  • 発表場所: Hotel-Nidom, Hokkaido
• [学会発表] 細胞内有機化学を目指した試行錯誤 (2009)
  • 著者名/発表者名: 浜地格
  • 学会等名: 第3回名古屋大学化学系G-COEセミナー
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] Organic Chemistry toward Protein Surface: in Test Tube and in Cell (2009)
  • 著者名/発表者名: Itaru Hamachi
  • 学会等名: 2009 China-Japan Symposium on Advanced Organic Chemistry
  • 発表場所: Shanghai, CHINA
• [学会発表] Chemistry-based Protien Engineering in Test Tube, Cell Lysate, Cell and In vivo (2009)
  • 著者名/発表者名: Itaru Hamachi
  • 学会等名: 5th iCeMS International Symposium
  • 発表場所: Kyoto, JAPAN
• [学会発表] Organic Chemistry toward Protein Surface : in Test Tube and in Cell (2009)
  • 著者名/発表者名: Itaru Hamachi
  • 学会等名: 2009 China-Japan Symposium on Advanced Organic Chemistry
  • 発表場所: Shanghai, CHINA
• [学会発表] New Chemical Methods for Selective Protein Labeling (2008)
  • 著者名/発表者名: I. Hamachi
  • 学会等名: BMB2008
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] タンパク質選択的ケミカルラベリングの新手法:レクチンを中心に (2008)
  • 著者名/発表者名: 浜地格
  • 学会等名: 糖質科学フォーラム
  • 発表場所: 品川
  • 年月日: 2008-12-03
• [学会発表] タンパク質選択的ケミカルラベリングの新手法 ; レクチンを中心に (2008)
  • 著者名/発表者名: 浜地 格
  • 学会等名: 糖質科学フォーラム
  • 発表場所: 品川
  • 年月日: 2008-12-03
• [学会発表] 夾雑系の有機化学:細胞有機化学を目指した悪戦苦闘 (2008)
  • 著者名/発表者名: 浜地格
  • 学会等名: 東大化学生命専攻ChemBioハイブリッドレクチャー
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2008-11-08
• [学会発表] 夾雑系の有機化学 : 細胞有機化学を目指した悪戦苦闘 (2008)
  • 著者名/発表者名: 浜地 格
  • 学会等名: 東大化学生命専攻ChemBio ハイブリッドレクチャ-
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2008-11-08
• [学会発表] Chemistry-based Protein Labeling (2008)
  • 著者名/発表者名: Itaru Hamachi
  • 学会等名: 22th Naito Conference
  • 発表場所: Sapporo
• [学会発表] 細胞内分子解析のための化学ツールの創製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 浜地格
  • 学会等名: 日本化学会第88春季年会
  • 発表場所: 立教大学(東京)
• [学会発表] New Chemical Methods for Protein Labeling (2008)
  • 著者名/発表者名: I. Hamachi
  • 学会等名: 2008 RIKEN Conference on Chemical Biology
  • 発表場所: Narita, Japan
• [学会発表] Chemistry-based Protein Labeling (2008)
  • 著者名/発表者名: I. Hamachi
  • 学会等名: 22th Naito Conference
  • 発表場所: Sapporo, Japan
• [学会発表] 人工小分子によるタンパク質認識と反応 (2007)
  • 著者名/発表者名: 浜地格
  • 学会等名: 第3回バイオミメティクスシンポジウム(BMRC)
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2007-12-08
• [学会発表] タンパク質認識と変換のための有機化学 (2007)
  • 著者名/発表者名: 浜地格
  • 学会等名: 万有仙台シンポジウム
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-06-23
• [学会発表] Novel Biosensors for Analyzing Substrates of Biological Significance (2007)
  • 著者名/発表者名: Itaru Hamachi
  • 学会等名: 2007 Material Research Society (MRS) Fall meeting
  • 発表場所: Boston (USA)
• [学会発表] 生体機能を探るナノバイオセンサー (2007)
  • 著者名/発表者名: 浜地格
  • 学会等名: 第56回分析科学討論会
  • 発表場所: 徳島
• [学会発表] Chemistry-based Protein Labeling (2007)
  • 著者名/発表者名: Itaru Hamachi
  • 学会等名: 1st Japan-Swiss Chemical Biology Symposium
  • 発表場所: Lausanne (Swiss)
• [学会発表] Molecular Recognition to Anionic Species of Biological Significance (2007)
  • 著者名/発表者名: Itaru Hamachi
  • 学会等名: 2nd Korean-Japan Summit
  • 発表場所: Toya (Japan)
• [学会発表] Chemistry-based Protein Labeling (2007)
  • 著者名/発表者名: I. Hamachi
  • 学会等名: 1st Japan-Swiss Chemical Biology Symposium
  • 発表場所: Lausanne, Swiss
• [学会発表] Molecular Recognition to Anionic Species of Biological Signigicanc (2007)
  • 著者名/発表者名: 浜地格
  • 学会等名: 2nd Korean-Japan Summit
  • 発表場所: Toya(Japan)
• [学会発表] Chemistry-based Protein Labeling (2007)
  • 著者名/発表者名: 浜地格
  • 学会等名: 1st Japan-Swiss Chemical Biology Symposium
  • 発表場所: Lausanne(Swiss)
• [学会発表] Novel Biosensors for Analyzing Substrates of Biological Significance (2007)
  • 著者名/発表者名: 浜地格
  • 学会等名: 2007 Material Research Society (MRS) Fall meeting
  • 発表場所: Boston(USA)
• [学会発表] Coordination Chemistry-based Protein Labeling (2006)
  • 著者名/発表者名: I. Hamachi
  • 学会等名: 4th Peptide Engineering Meeting
  • 発表場所: Yokohama, Japan
• [備考]
  • URL: http://www.sbchem.kyoto-u.ac.jp/hamachi-lab