蛍光標識アミノ酸の部位特異的導入によるタンパク質構造変化のFRET解析

• 研究課題/領域番号: 19370063
• 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: 生物物理学
• 研究機関: 北陸先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 芳坂 貴弘 北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 教授 (30263619)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2009年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2008年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2007年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
• キーワード: 蛋白質 / 非天然アミノ酸 / 生物物理 / 無細胞翻訳系 / 蛍光共鳴エネルギー移動 / 4塩基コドン / バイオテクノロジー / プレテオーム

研究概要

本研究では、これまで開発してきた4塩基コドンなどを用いたタンパク質の部位特異的二重蛍光標識法をさらに発展させることで、タンパク質の立体構造やその変化をFRETにより解析する手法の確立を行なった。実際に、マルトース結合タンパク質などについて基質結合に伴う立体構造変化のFRETを用いた検出や、二重標識に有用なN末端特異的な非天然アミノ酸誘導体の導入法、高効率アンバーサプレッサーtRNAの開発などを達成した。

研究成果

• [雑誌論文] Incorporation of fluorescent-labeled non-α-amino carboxylic acids into the N-terminus of proteins in response to amber initiation codon (2010)
  • 著者名/発表者名: Masanori Miura, Norihito Muranaka, Ryoji Abe, Takahiro Hohsaka
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn 83 ページ: 546-553
  • 査読あり
• [雑誌論文] Incorporation of fluorescent non-natural amino acids into N-terminal tag of proteins in cell-free translation and its dependence on position and neighboring codons (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryoji Abe, Kaori Shiraga, Shogo Ebisu, Hiroaki Takagi, Takahiro Hohsaka
  • 雑誌名: J. Biosci. Bioeng 110 ページ: 32-38
  • 査読あり
• [雑誌論文] Incorporation of non-natural amino acids with two labeling groups into the N-terminus of proteins (2010)
  • 著者名/発表者名: Tadayoshi Egusa, Kaori Shiraga, Takuya Chiba, Yasunori Tokuda, Issei Iijima, Takahiro Hohsaka
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn 83 ページ: 176-181
  • 査読あり
• [雑誌論文] Incorporation of non-natural amino acids with two labeling groups into the N-terminus of proteins (2010)
  • 著者名/発表者名: Tadayoshi Egusa, Kaori Shiraga, Takuya Chiba, Yasunori Tokuda, Issei Iijima, Takahiro Hohsaka
  • 雑誌名: Bull.Chem.Soc.Jpn. 83 ページ: 176-181
  • 査読あり
• [雑誌論文] Incorporation of fluorescent-labeled non-α-amino carboxylic acids into the N-terminus of proteins in response to amber initiation codon <BR> <I> (2010)
  • 著者名/発表者名: Masanori Miura, Norihito Muranaka, Ryoji Abe, Takahiro Hohsaka
  • 雑誌名: Bull.Chem.Soc.Jpn. (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Incorporation of fluorescent non-natural amino acids into N-terminal tag of proteins in cell-free translation and its dependence on position and neighboring colons (2010)
  • 著者名/発表者名: Ryoji Abe, Kaori Shiraga, Shogo Ebisu, Hiroaki Takagi, Takahiro Hohsaka
  • 雑誌名: J.Biosci.Bioeng. (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Site-specific incorporation of PEGylated amino acids into proteins using nonnatural amino acid mutagenesis (2009)
  • 著者名/発表者名: Naoki Shozen, Issei Iijima, Takahiro Hohsaka
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. Lett 19 ページ: 4909-4911
  • 査読あり
• [雑誌論文] Position-specific incorporation of fluorescent non-natural amino acids into maltose-binding protein for detection of ligand binding by FRET and fluorescence quenching (2009)
  • 著者名/発表者名: Issei Iijima, Takahiro Hohsaka
  • 雑誌名: ChemBioChem 10 ページ: 999-1006
  • 査読あり
• [雑誌論文] N-Terminal specific fluorescence labeling of proteins through incorporation of fluorescent hydroxy acid and subsequent ester cleavage (2008)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi Watanabe, Yoichi Miyata, Ryoji Abe, Norihito Muranaka, Takahiro Hohsaka
  • 雑誌名: ChemBioChem 9 ページ: 1235-1242
  • 査読あり
• [雑誌論文] Four-base codon-mediated saturation mutagenesis in a cell-free translation system (2008)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi Watanabe, Norihito Muranaka, Takahiro Hohsaka
  • 雑誌名: J. Biosci. Bioeng 105 ページ: 211-215
  • NAID: 110007580812
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive screening of amber suppressor tRNAs suitable for incorporation of non-natural amino acids in a cell-free translation system (2008)
  • 著者名/発表者名: Hikaru Taira, Yosuke Matsushita, Kenji Kojima, Kaori Shiraga, Takahiro Hohsaka
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 374 ページ: 304-308
• [雑誌論文] N-Terminal specific fluorescence labeling of proteins through in corporation of fluorescent hydroxy acid and subsequent ester cleavage (2008)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi Watanabe, Yoichi Miyata, Ryoji Abe, Norihito Muranaka, Takahiro Hohsaka
  • 雑誌名: ChemBioChem 9 ページ: 1235-1242
  • 査読あり
• [雑誌論文] Four-base codon-mediated saturation mutagenesis in a cell-free translation system (2008)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi Watanabe, Norihito Muranaka, Takahiro Hohsaka
  • 雑誌名: J. Biosci. Bioeng. 105 ページ: 211-215
  • NAID: 110007580812
  • 査読あり
• [学会発表] 蛍光標識アミノ酸のタンパク質への部位特異的二重導入と一分子FRETへの応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 徳田安則, 芳坂貴弘
  • 学会等名: 日本化学会春季年会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] 非天然アミノ酸導入技術のタンパク質の構造機能解析への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 芳坂貴弘
  • 学会等名: 第12回生命化学研究会
  • 発表場所: あわら市
  • 年月日: 2010-01-08
• [学会発表] 非天然アミノ酸導入技術のタンパク質の構造機能解析への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 芳坂貴弘
  • 学会等名: 第12回生命化学研究会
  • 発表場所: あわら市清風荘
  • 年月日: 2010-01-08
• [学会発表] 新規蛍光標識非天然アミノ酸の導入によるタンパク質立体構造の精密なFRET解析の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 東周作、飯島一生、三浦将典、芳坂貴弘
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] 無細胞翻訳反応のリアルタイム観察による非天然アミノ酸を効率よく導入するアンバーサプレッサーtRNAのスクリーニング (2009)
  • 著者名/発表者名: 飯島一生, 芳坂貴弘
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] 蛍光標識アミノ酸の導入によるシアル酸結合レクチンの基質結合の蛍光検出 (2009)
  • 著者名/発表者名: 伊藤康高, 飯島一生, 徳田安則, 矢部力朗, 久野敦, 平林淳, 芳坂貴弘
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] 新規蛍光標識非天然アミノ酸の導入によるタンパク質立体構造の精密なFRET解析の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 東周作, 飯島一生, 三浦将典, 芳坂貴弘
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] 一分子FRET測定が可能な部位特異的二重蛍光タンパク質の合成法の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 徳田安則, 芳坂貴弘
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] 部位特異的蛍光標識抗体フラグメントを用いたオープンサンドイッチ法の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 阿部亮二, 伊原正喜, 恵比須省吾, 芳坂貴弘, 上田宏
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] 非天然アミノ酸導入技術を利用したタンパク質の部位特異的蛍光標識法の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 芳坂貴弘
  • 学会等名: 第4回無細胞生命科学研究会
  • 発表場所: 下呂市民会館
  • 年月日: 2009-11-17
• [学会発表] 無細胞翻訳反応のリアルタイム検出による非天然アミノ酸導入用アンバーサプレッサーtRNAのスクリーニング (2009)
  • 著者名/発表者名: 飯島一生, 芳坂貴弘
  • 学会等名: 第4回無細胞生命科学研究会
  • 発表場所: 下呂市民会館
  • 年月日: 2009-11-17
• [学会発表] 蛍光標識ヒドロキシ酸の導入による新規タンパク質N末端特異的蛍光標識法の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡辺貴嘉, 芳坂貴弘
  • 学会等名: 第4回無細胞生命科学研究会
  • 発表場所: 下呂市民会館 (下呂)
  • 年月日: 2009-11-17
• [学会発表] Screening of amber suppressor tRNAs suitable to introduce nonnatural amino acids into proteins by real-time monitoring of cell-free translation (2009)
  • 著者名/発表者名: Issei Iijima, Takahiro Hohsaka
  • 学会等名: The 6th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
  • 発表場所: 高山
  • 年月日: 2009-09-29
• [学会発表] Screening of amber suppressor tRNAs suitable to introduce nonnatural amino acids into proteins by real-time monitoring of cell-free translation (2009)
  • 著者名/発表者名: 飯島一生, 芳坂貴弘
  • 学会等名: The 6^<th> International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
  • 発表場所: 高山市民文化会館
  • 年月日: 2009-09-29
• [学会発表] 蛍光基および消光基で標識した非天然アミノ酸の二重導入によるタンパク質構造変化のFRET分析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 飯島一生, 芳坂貴弘
  • 学会等名: 第36回生体分子科学討論会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2009-06-20
• [学会発表] 非天然アミノ酸導入技術を利用したタンパク質の部位特異的蛍光標識とFRET解析への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 芳坂貴弘
  • 学会等名: 第9回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2009-05-22
• [学会発表] 非天然アミノ酸導入技術を利用したタンパク質の部位特異的蛍光標識とFRET解析への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 芳坂貴弘
  • 学会等名: 第9回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 熊本全日空ホテル
  • 年月日: 2009-05-22
• [学会発表] 蛍光基および消光基で標識された非天然アミノ酸の部位特異的導入によるタンパク質構造変化のFRET解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 飯島一生, 芳坂貴弘
  • 学会等名: 第9回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 熊本全日空ホテル
  • 年月日: 2009-05-21
• [学会発表] 開始コドンの拡張による種々の蛍光標識カルボン酸のタンパク質N 末端への導入 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三浦将典, 芳坂貴弘
  • 学会等名: 第9回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 熊本全日空ホテル
  • 年月日: 2009-05-20
• [学会発表] 直前アミノ酸配列の最適化による蛍光標識アミノ酸のタンパク質C 末端への導入 (2009)
  • 著者名/発表者名: 徳田安則, 白神かおり, 芳坂貴弘
  • 学会等名: 第9回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 熊本全日空ホテル
  • 年月日: 2009-05-20
• [学会発表] 非天然アミノ酸導入技術を利用した二重蛍光標識タンパク質の新規合成法の開発とFRET分析への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 江草忠義, 芳坂貴弘
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 日本大学船橋キャンパス
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 蛍光標識アミノ酸のタンパク質C末端への特異的導入 (2009)
  • 著者名/発表者名: 徳田安則, 白神かおり, 芳坂貴弘
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 日本大学船橋キャンパス
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 蛍光標識アミノ酸の導入における周辺アミノ酸配列の影響の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 堀居三樹子, 白神かおり, 芳坂貴弘
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 日本大学船橋キャンパス
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 蛍光基および消光基で標識された非天然アミノ酸の二重導入によるタンパク質構造変化のFRET分析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 飯島一生, 芳坂貴弘
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 日本大学船橋キャンパス
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 蛍光標識アミノ酸の導入における周辺アミノ酸配列の影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 堀居三樹子, 白神かおり, 芳坂貴弘
  • 学会等名: BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会 合同大会)
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] 蛍光標識非天然アミノ酸のタンパク質C末端への部位特異的導入 (2008)
  • 著者名/発表者名: 徳田安則, 白神かおり, 芳坂貴弘
  • 学会等名: BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会 合同大会)
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] 拡張開始コドンによる種々の蛍光標識カルボン酸のタンパク質N末端への特異的導入 (2008)
  • 著者名/発表者名: 三浦将典, 芳坂貴弘
  • 学会等名: BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会 合同大会)
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] 非天然アミノ酸導入技術を利用した二重蛍光標識タンパク質の新規合成法の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 江草忠義, 飯島一生, 芳坂貴弘
  • 学会等名: BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会 合同大会)
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] 二種類の非天然アミノ酸の導入によるタンパク質構造変化のFRET分析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 飯島一生, 芳坂貴弘
  • 学会等名: BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会 合同大会)
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] Fluorescence analysis of protein function by incorporation of nonnatural amino acids labeled with fluorophore and quencher (2008)
  • 著者名/発表者名: Issei Iijima, Takahiro Hohsaka
  • 学会等名: 蛋白質研究所セミナー国際シンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学銀杏会館
  • 年月日: 2008-12-08
• [学会発表] 非天然アミノ酸の二重導入によるタンパク質構造変化のFRET分析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 飯島一生、芳坂貴弘
  • 学会等名: 日本生物物理学会第46回年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-12-05
• [学会発表] 非天然アミノ酸の二重導入によるタンパク質構造変化のFRET分析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 飯島一生, 芳坂貴弘
  • 学会等名: 日本生物物理学会第46回年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2008-12-05
• [学会発表] 非天然アミノ酸導入技術を利用した二重蛍光標識タンパク質の合成とFRET分析への応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 江草忠義、飯島一生、芳坂貴弘
  • 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: 横浜
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] 非天然アミノ酸導入技術を利用した二重蛍光標識タンパク質の合成とFRET分析への応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 江草忠義, 飯島一生, 芳坂貴弘
  • 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: 東京工業大学長津田キャンパス
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] 蛍光基および消光基で標識された非天然アミノ酸の部位特異的導入によるタンパク質構造変化のFRET分析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 飯島一生, 芳坂貴弘
  • 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: 東京工業大学長津田キャンパス
  • 年月日: 2008-09-19
• [学会発表] 蛍光基および消光基で標識された非天然アミノ酸の導入によるタンパク質構造変化のFRET分析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 飯島一生, 芳坂貴弘
  • 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(東京)
  • 年月日: 2008-06-11
• [学会発表] 非天然アミノ酸導入技術を利用したタンパク質のピンポイント標識法の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 阿部亮二, 平良光, 恵比須省吾, 高木広明, 芳坂貴弘
  • 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(東京)
  • 年月日: 2008-06-11
• [学会発表] 各種蛍光標識アミノ酸のタンパク質への導入と機能解析への応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 徳田安則, 阿部亮二, 恵比須省吾, 芳坂貴弘
  • 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(東京)
  • 年月日: 2008-06-10
• [学会発表] 遺伝暗号の拡張によるタンパク質のピンポイント蛍光標識技術の開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 芳坂 貴弘
  • 学会等名: 日本生物物理学会第45回年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-23
• [学会発表] 蛍光標識アミノ酸の導入によるタンパク質機能の蛍光分析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 飯島一生・芳坂貴弘
  • 学会等名: 日本生物物理学会第45回年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-21
• [学会発表] 蛍光標識アミノ酸の導入によるタンパク質機能の蛍光分析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 飯島 一生・芳坂 貴弘
  • 学会等名: BMB2007(第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会)
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-12
• [学会発表] 新規蛍光標識非天然アミノ酸の合成とタンパク質への部位特異的導入 (2007)
  • 著者名/発表者名: 徳田 安則・村中 宣仁・芳坂 貴弘
  • 学会等名: BMB2007(第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会)
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-12
• [学会発表] 蛍光標識アミノ酸の網羅的導入によるタンパク質機能の蛍光分析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 飯島 一生・芳坂 貴弘
  • 学会等名: 第7回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-05-25
• [学会発表] 新規蛍光標識非天然アミノ酸の合成とタンパク質への導入評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 徳田 安則・村中 宣仁・芳坂 貴弘
  • 学会等名: 第7回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-05-25
• [学会発表] 拡張遺伝暗号を用いたタンパク質のピンポイント蛍光標識法の開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 芳坂貴弘
  • 学会等名: 第7回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-05-24
• [図書] 人工タンパク質の合成と応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 芳坂貴弘, 国武豊喜
  • 出版者: エヌティーエス, 超分子サイエンス&テクノロジー
• [図書] 非天然型アミノ酸を含むタンパク質 (2007)
  • 著者名/発表者名: 芳坂貴弘
  • 出版者: 日刊工業新聞社
• [備考]
  • URL: http://www.jaist.ac.jp/ms/labs/hohsaka/
• [備考]
  • URL: http://www.jaist.ac.jp/ms/labs/hohsaka/
• [備考]
  • URL: http://www.jaist.ac.ip/ms/labs/hohsaka/
• [備考]
  • URL: http://www.jaist.ac.jp/ms/labs/hohsaka/