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刺激応答性蛋白質の創成と細胞内プローブへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 19021021
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

水野 稔久  名古屋工業大学, 工学研究科, 助教 (90345950)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2008年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2007年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード蛋白質 / ナノバイオ / バイオテクノロジー
研究概要

近年in vivoで利用可能な『特定基質に対するイメージングプローブ』の開発が、様々な生命現象を解く上で鍵になる事が認識されている。本申請者はこれに対し、天然蛋白質を基体に用い、これに様々な基質応答性を付加した刺激応答性人工タンパク質の構築及び利用を考えた。プローブとして用いる天然蛋白質には、さしあたり緑色蛍光蛋白質(GFP)変異体を用い、特定基質の濃度が一定以上に上昇した際に蛍光発光が始まる変異体の設計を目指す。昨年度までに、金属イオンとの結合により大きく構造転移を起こす設計蛋白質を円順列変異を施した天然型GFPに導入する事により、金属イオンの存在下で蛍光発色が可能なGFP変異体の構築に成功している。しかしながら、認識する金属イオン選択性に関して難があったため、イオン選択性の向上を目指した変異体構築を行った。金属イオン認識サイトとなる設計蛋白質部位の配位性アミノ酸の選択検討により、これまでの変異体においては、Cu^<2+>、Zn^<2+>、Ni^<2+>の3種類のイオンともに結合可能であったが、Cu^<2+>あるいはZn^<2+>に対して高い選択性を持つ設計蛋白質部位の構築に成功した。また、Cu^<2+>に対して高い選択性の発揮される設計蛋白質部位を円順列変異を施したGFPと組み合わせる事により、今までよりもCu^<2+>に対して高い選択性を持つGFP変異体の構築にも成功した。一方で、核内レセプターリガンドをターゲットにした蛍光蛋白質変異体の構築を目指し、核内レセプターリガンドの一つであるビタミンA類と結合可能な、5本鎖コイルドコイル蛋白質を基体にした変異体蛋白質の構築に成功したが、本申請期間内で、この認識部位とGFPとを組み合わせる事による蛍光性センサー蛋白質の構築にはいたらなかった。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (30件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Organic Ligand Binding by Hydrophobic Cavity in Designed Tetrameric Coiled-Coil Proteins2009

    • 著者名/発表者名
      T. Mizuno, C. Hasegawa, Y. Tanabe, K. Hamajima, T. Muto, Y. Nishi, M. Oda, Y. Kobayashi, T. Tanaka
    • 雑誌名

      Chemistry : A European Journal 15

      ページ: 1491-1498

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of a pH-Responsive Artificial Membrane Fusion System by Using Designed Coiled-Coil Polypeptides2008

    • 著者名/発表者名
      A. Kashiwada, K. Matsuda, T. Mizuno, T. Tanaka
    • 雑誌名

      Chemistry : A European Journal 14

      ページ: 7343-7350

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of protein-protein interaction via assembly of coiled-coil domain2008

    • 著者名/発表者名
      K. Suzuki, T. Mizuno, T. Tanake
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Symp Ser 52

      ページ: 461-461

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 設計タンパク質をモジュールドメインとして利用した外部刺激応答タンパク質の創製2008

    • 著者名/発表者名
      水野稔久、織田昌幸、田中俊樹
    • 雑誌名

      熱測定 35

      ページ: 227-236

    • NAID

      10025612484

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal-ion-dependent GFP Emission in vivo by Combining a Circularly Permutated GFP with an Engineered Metal Ion Binding Coiled-coil2007

    • 著者名/発表者名
      T. Mizuno. K. Murao, Y. Tanabe, M. Oda, T. Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 129

      ページ: 11378-11383

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 構造変化を伴う金属イオン結合三本鎖コイルドコイル蛋白質変異体の構築と機能評価2009

    • 著者名/発表者名
      大草宏一、水野稔久、田邊陽一、織田昌幸、田中俊樹
    • 学会等名
      日本化学会第89春期年会(2009)
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 生理的pHにおいて機能する標的選択的膜融合系の構築2009

    • 著者名/発表者名
      坪井茉奈、柏田歩、水野稔久、長崎健、松田清美
    • 学会等名
      日本化学会第89春期年会(2009)
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Design and Application of the De Novo Designed Metal-Bind α-helical Coiled- coil Proteins2008

    • 著者名/発表者名
      Toshihisa Mizuno, Toshiki Tanaka
    • 学会等名
      IUMRS-ICA 2008
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2008-12-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] The novel methodology to tune the protein-protein interaction by ligand2008

    • 著者名/発表者名
      Kumiko Suzuki, Toshihisa Mizuno, Toshiki Tanaka
    • 学会等名
      第11回生命化学研究会-生命化学をシステムで捉えたら
    • 発表場所
      群馬県利根郡みなかみ町(水上館)
    • 年月日
      2008-11-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] FRETによる設計タンパク質への有機小分子結合の評価2008

    • 著者名/発表者名
      武藤隆史、水野稔久、田中俊樹
    • 学会等名
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      東工大すずかけ台キャンパス
    • 年月日
      2008-09-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 3本鎖ヘテロコイルドコイルを用いたT7リゾチームの活性制御2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木久美子、水野稔久、工藤基徳、津本浩平、織田昌幸、田中俊樹
    • 学会等名
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      東工大すずかけ台キャンパス
    • 年月日
      2008-09-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 金属イオン応答コイルドコイル変異体の機能評価2008

    • 著者名/発表者名
      大草宏一、水野稔久、田邊陽一、織田昌幸、田中俊樹
    • 学会等名
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      東工大すずかけ台キャンパス
    • 年月日
      2008-09-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] リガンド結合能を持つ5本鎖コイルドコイル蛋白質の設計2008

    • 著者名/発表者名
      萩原宏貴、水野稔久、田中俊樹
    • 学会等名
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      東工大すずかけ台キャンパス
    • 年月日
      2008-09-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] de novo設計ポリペブチドを用いたpH応答型ベシクル融合系の構築2008

    • 著者名/発表者名
      柏田歩、坪井茉奈、松田清美、水野稔久、田中俊樹
    • 学会等名
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      東工大すずかけ台キャンパス
    • 年月日
      2008-09-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 3本鎖ヘテロコイルドコイルを利用したT7RNAPの活性制御2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木久美子、水野稔久、田中俊樹
    • 学会等名
      第23回生体機能関連化学シンポジウム若手フォーラム
    • 発表場所
      東工大鈴掛台キャンパス
    • 年月日
      2008-09-17
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] FRETによる設計タンパク質への有機小分子結合の評価2008

    • 著者名/発表者名
      武藤隆史、水野稔久、田中俊樹
    • 学会等名
      第23回生体機能関連化学シンポジウム若手フォーラム
    • 発表場所
      東工大すずかけ台キャンパス
    • 年月日
      2008-09-17
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Regulation of Protein-protein Interaction via Assembly of Coiled-coil domain2008

    • 著者名/発表者名
      Kumiko Suzuki, Toshihisa Mizuno, Toshiki Tanaka
    • 学会等名
      Joint symposium of 18^<th> International Roundtable on Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids and 35^<th> International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
    • 発表場所
      京都大学百周年時計台記念館
    • 年月日
      2008-09-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Design and Application of the De Novo Designed Metal-Bind α-helical Coiled- coil Proteins2008

    • 著者名/発表者名
      Toshihisa Mizuno, Toshiki Tanaka
    • 学会等名
      The 17^<th> Meeting of Methods in Protein Structure Analysis (MPSA 2008)
    • 発表場所
      北海道大学学術交流会会館(札幌)
    • 年月日
      2008-08-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 会合機能ペプチドデザインによるビルドアップ抗体アセンブリ2008

    • 著者名/発表者名
      梅津光央、中西猛、田中圭介、小池博之、水野稔久、田中俊樹一、熊谷泉
    • 学会等名
      第20回生体機能関連化学若手の会サマースクール
    • 発表場所
      小原温泉かつらや
    • 年月日
      2008-08-07
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 5本鎖コイルドコイル蛋白質の設計2008

    • 著者名/発表者名
      水野稔久、田中俊樹
    • 学会等名
      第8回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2008-06-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 5本鎖コイルドコイル蛋白質の設計と機能評価2008

    • 著者名/発表者名
      水野稔久、織田昌幸、田中俊樹
    • 学会等名
      日本化学会第88春期年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-03-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 超光熱古細菌Pyrococcus friosus由来PI-pfuIインテインの高機能化を目指したセレクション法の確立2008

    • 著者名/発表者名
      菅原大、池田寛之、水野稔久、田中俊樹
    • 学会等名
      日本化学会第88春期年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 有機小分子応答モジュールドメインの設計2008

    • 著者名/発表者名
      武藤隆史、長谷川千夏、水野稔久、織田昌幸、田中俊樹
    • 学会等名
      日本化学会第88春期年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] リガンド依存的な蛋白質間相互作用マニピュレーションに対するラショナルデザイン2008

    • 著者名/発表者名
      水野稔久、鈴木久美子、田中俊樹
    • 学会等名
      第10回生命化学研究会シンポジウム・熊本(2008)つくる生命化学-未来への展望-
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2008-01-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] リガンド依存的な蛋白質間相互作用マニピュレーションに対するラショナルデザイン2007

    • 著者名/発表者名
      鈴木久美子、水野稔久、田中俊樹
    • 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
    • 年月日
      2007-10-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 人工酵素のプロトタイプとなるモデル系 de novo金属蛋白質の設計2007

    • 著者名/発表者名
      志賀大悟、水野稔久、中根大輔、織田昌幸、舩橋靖博、増田秀樹、田中俊樹
    • 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
    • 年月日
      2007-10-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 生体直行性を持った有機分子に応答し構造転移を起こすモジュールドメインの設計2007

    • 著者名/発表者名
      武藤隆史、長谷川千夏、水野稔久、田邊陽一、織田昌幸、田中俊樹
    • 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
    • 年月日
      2007-10-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 金属イオン応答GFP変異体の構築2007

    • 著者名/発表者名
      村尾香織、水野稔久、田邊陽一、織田昌幸、田中俊樹
    • 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
    • 年月日
      2007-10-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ヘテロコイルドコイルタンパク質を用いたカチオン-π相互作用の評価2007

    • 著者名/発表者名
      天野翔平、水野稔久、田中俊樹
    • 学会等名
      第19回生体機能関連化学若手の会サマースクール
    • 発表場所
      八王子セミナーハウス
    • 年月日
      2007-08-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 酵素活性サイトを擬似した金属蛋白質の新規設計2007

    • 著者名/発表者名
      志賀大悟、水野稔久、中根大輔、織田昌幸、船橋靖博、増田秀樹、田中俊樹
    • 学会等名
      第19回生体機能関連化学若手の会サマースクール
    • 発表場所
      八王子セミナーハウス
    • 年月日
      2007-08-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 人工設計タンパク質融合GFP変異体の金属イオン応答性2007

    • 著者名/発表者名
      村尾香織, 水野稔久, 田中俊樹
    • 学会等名
      第19回生体機能関連化学若手の会サマースクール
    • 発表場所
      八王子セミナーハウス
    • 年月日
      2007-08-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 有機小分子により構造転移を起こす設計蛋白質のデノボデザイン2007

    • 著者名/発表者名
      水野稔久、長谷川千夏、武藤隆史、織田昌幸、田中俊樹
    • 学会等名
      第19回生体機能関連化学若手の会サマースクール
    • 発表場所
      八王子セミナーハウス
    • 年月日
      2007-08-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 機能スイッチの作成を目指したT7 lysozymeへのコイルドコイルドメインの導入2007

    • 著者名/発表者名
      鈴木久美子、水野稔久、田中俊樹
    • 学会等名
      第19回生体機能関連化学若手の会サマースクール
    • 発表場所
      八王子セミナーハウス
    • 年月日
      2007-08-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 疎水場空孔を設けた4本鎖コイルドコイル蛋白質への有機分子の結合挙動2007

    • 著者名/発表者名
      水野稔久, 長谷川千夏、織田昌幸、田中俊樹
    • 学会等名
      第7回日本蛋白質料学会年会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2007-05-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 加水分解能を有するデノボ蛋白質の設計2007

    • 著者名/発表者名
      志賀大悟、水野稔久, 田中俊樹
    • 学会等名
      第7回日本蛋白質料学会年会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2007-05-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 構造転移ペプチド2007

    • 発明者名
      水野稔久、田中俊樹、鈴木久美子
    • 権利者名
      名古屋工業大学長
    • 産業財産権番号
      2007-233589
    • 出願年月日
      2007-09-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2018-03-28  

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