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発光性人工蛋白質の開発と生体シグナル解析への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19021041
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関北里大学

研究代表者

石田 斉  北里大学, 理学部, 准教授 (30203003)

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
4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
2008年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2007年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワードルテニウム / ビピリジン / 非天然アミノ酸 / ペプチド / りん光色素 / 人工蛋白質 / ペプチド折り紙 / 二次元NMR / FLIM
研究概要

本研究代表者は、ビピリジン骨格を有する非天然アミノ酸として5'-アミノ-2, 2'-ビピリジンー5-カルボン酸を3残基導入したペプチドをルテニウム錯体化することによって、一定の折り畳み構造をもつ発光性人工蛋白質の開発を行っており、Peptide Origami(ペプチド折り紙)と名付けられている。これまでに、折り畳み構造の異なる複数の異性体が得られ、それらを少量分離精製した後、細胞内導入挙動を検討してきたが、平成20年度は、これまで明らかにされていなかった折り畳み構造を解明する目的から、各異性体をミリグラム(mg)スケールで分離精製し、その二次元NMR測定を行うことにより、それぞれの折り畳み構造を決定することに成功した。また、これまでの研究から、このペプチド錯体はコア部分にルテニウムトリス(ビピリジン)型錯体を有するため、溶液中、室温条件下においても、励起三重項からのりん光発光が観測され、りん光発光は長寿命かつ大きなストークスシフトを示すことから、細胞内においてもバックグラウンド発光を抑えた発光挙動が観測されている。今年度は、細胞内導入機構を明らかとする目的から、経時変化ならびに低温での細胞内導入を検討した。その結果、低温条件下ではほとんど細胞内へ取り込まれないことが明らかとなり、エンドサイトーシス機構により取り込まれることが示唆された。一方、無置換体であるルテニウムトリス(ビピリジン)錯体も同様の細胞内導入挙動を示したが、低温条件下においても取り込まれたことから、取り込み機構が異なることが示唆された。本人工タンパク質はペプチド配列を容易に変えられることから、今後は目的に応じた分子設計を行い、細胞内導入ならびに細胞内における機能発現を検討する予定である。

報告書

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

    (8件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) 図書 (1件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] タンパク質は人工的に創れるか?2008

    • 著者名/発表者名
      石田斉
    • 雑誌名

      化学と教育 56

      ページ: 382-383

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] Peptide Origami: Molecular Design of Artificial and Photochemically Functional Proteins with a Ruthenium Complex as the Core2008

    • 著者名/発表者名
      H. Ishida, Y. Maruyama, S. Akiyama, Y. Takasugi, M. Ito, Y. Kodera, T. Maeda, S. Oishi
    • 雑誌名

      Peptide Science 2007 2007

      ページ: 47-48

    • NAID

      10021906571

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ルテニウム錯体をコアとするペプチド折り紙 : 異性体構造、光物性と細胞内導入挙動2008

    • 著者名/発表者名
      石田斉・高杉祐也・伊藤道彦・小寺義男・前田忠計・大石茂郎
    • 学会等名
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム2008
    • 発表場所
      東京工業大学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] Peptide Origami: Artificial and Luminescent Proteins with A Ruthenium Complex (招待講演)2007

    • 著者名/発表者名
      H. Ishida
    • 学会等名
      2007韓目先瑞光科学二国間会議(2007KJFP)
    • 発表場所
      現代ホテル、慶州(韓国)
    • 年月日
      2007-11-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 錯体化学選書2『金属錯体の光化学』2007

    • 著者名/発表者名
      石田 斉, 他著(佐々木陽一・石谷 治編)
    • 総ページ数
      347
    • 出版者
      三共出版
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.kitasato-u.acjp/sci/hayawakari/hayawakari001_05.html

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.kitasato-u.acjp/sci/resea/kagaku/HP_kikou/study.html

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [産業財産権] 有機蛍光性化合物2007

    • 発明者名
      石田 斉、嶋 寿、大石茂郎
    • 権利者名
      北里大学・(株)ADEKA
    • 産業財産権番号
      2007-175468
    • 出願年月日
      2007-07-03
    • 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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