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フォトクロミックペプチドを用いた協調的生体連鎖反応のメカニカル制御

研究課題

研究課題/領域番号 20044009
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関富山大学

研究代表者

井上 将彦  富山大学, 大学院・医学薬学研究部, 教授 (60211752)

研究分担者 藤本 和久  富山大学, 大学院・医学薬学研究部, 助教 (40334718)
研究期間 (年度) 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2008年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワード生体分子 / ペプチド / 二次構造 / α-ヘリックス / 光制御 / 生体分子間相互作用
研究概要

本研究においては、ジアリールエテンをはじめとするフォトクロミック色素をペプチド鎖に導入し、生体分子間相互作用の光制御、さらにはそこから派生する協調的生体内連鎖反応のメカニカル制御を目指す。
フォトクロミック色素の中でも極めて高い光安定性を示すジアリールエテンを骨格とするクロスリンク剤を開発し、これを用いて架橋ヘリカルペプチドを合成した。架橋直後においては、ジアリールエテン骨格は開環構造(無色)をとっており、架橋ペプチドは安定なα-ヘリックス構造を形成している。ここに紫外光を照射すると、ジアリールエテン骨格は開環構造(着色)へと異性化し、それに伴ってヘリックス構造は不安定化した。可視光を照射するとジアリールエテン骨格は開環構造へと異性化し、安定なヘリックス構造へ戻った。この光によるスイッチングは、ほとんど劣化することなく繰り返し行うことができた。
この結果を踏まえて、DNA結合タンパクであるQ50Kの結合ドメイン(ヘリックス領域)をもとにジアリールエテン架橋ペプチドを作成し、DNAとの相互作用の光による制御を試みた。ゲル電気泳動によって相互作用の評価を行ったところ、架橋ペプチド(閉環構造)とDNAを混ぜるとDNA由来のバンドが減少し、DNAとの会合体由来のバンドが観測された。一方、非架橋ペプチドや架橋ペプチド(開環構造)を加えた場合、DNA由来のバンドはほとんど変化せず、新たなバンドも観測されなかった。以上の結果から、ジアリールエテンのフォトクロミズムをトリガーとして、生体分子間の相互作用を光制御できる道筋が示された。

報告書

(1件)
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [学会発表] ジアリールエテン架橋ペプチドーDNA間相互作用の光制御2009

    • 著者名/発表者名
      河合博和・藤本和久・井上将彦
    • 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
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ジアリールエテン架橋ペプチドのDNA認識能の光制御2009

    • 著者名/発表者名
      河合博和・藤本和久・井上将彦
    • 学会等名
      フォトクロミズムの攻究とメカニカル機能の創出第3回公開シンポジウム
    • 発表場所
      京都テルサ(京都市南区)
    • 年月日
      2009-01-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 生体分子間相互作用の制御を指向した光応答性ペプチドの開発2008

    • 著者名/発表者名
      河合博和・岡田洋平・藤本和久・井上将彦
    • 学会等名
      フォトクロミズムの攻究とメカニカル機能の創出第2回公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス山上会館
    • 年月日
      2008-09-22
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ジアリールエテンで架橋した短鎖ペプチドのヘリックス構造の光制御2008

    • 著者名/発表者名
      河合博和・藤本和久・井上将彦
    • 学会等名
      2008年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス
    • 年月日
      2008-09-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ジアリールエテン骨格を有する非天然アミノ酸の合成2008

    • 著者名/発表者名
      岡田洋平・藤本和久・井上将彦
    • 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(宮城県白石市)
    • 年月日
      2008-08-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ジアリールエテンの光異性化を利用したペプチドの二次構造制御2008

    • 著者名/発表者名
      河合博和・藤本和久・井上将彦
    • 学会等名
      ケミカルバイオロジー研究会第3回年会
    • 発表場所
      学術総合センター(東京都千代田区)
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.pha.u-toyama.ac.jp/yakka/index-j.html

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

URL: 

公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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