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創薬につながるタンパク質翻訳後修飾調節分子の迅速スクリーニング法

研究課題

研究課題/領域番号 20K06988
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47020:薬系分析および物理化学関連
研究機関広島大学

研究代表者

小池 透  広島大学, 医系科学研究科(薬), 教授 (90186586)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードリン酸化タンパク質 / フォスタグ技術 / チオタグ技術 / 翻訳後修飾 / マイクロビーズ法 / 蛍光分析法 / リン酸化生体分子 / タンパク質の翻訳後修飾 / プロテオミクス / フォスタグ / チオタグ / リン酸化生体ぶんし / タンパク質の翻訳語修飾 / Phos-tag / Thio-tag
研究開始時の研究の概要

本研究では,これまでに開発した蛍光発色基(TAMRA, Cy3, Cy5など)を有するフォスタグおよびチオタグ誘導体を当初使用するが,必要に応じてより水溶性の高い蛍光発色基(Sulfo-Cy3など)を有する新規蛍光性誘導体なども合成する。それら亜鉛錯体化合物を用いた翻訳後修飾調節分子の迅速スクリーニング法を確立するため,アセチル化酵素反応の蛍光検出法,マルチリン酸化反応の蛍光検出法,阻害剤プロファイリング実施例の作成,それら蛍光分析法を用いた迅速スクリーニング法を開発し,本法の創薬分野における医薬品シーズ探索研究法としての有用性を実証する。

研究成果の概要

タンパク質の可逆的リン酸化やアセチル化などを スイッチとする生体機能制御の研究は,癌や免疫疾患などの原因究明,治療薬の開発,iPS細胞の分化制御などを目的として,グローバルな研究組織で精力的に進められている。本研究では、オリジナルな亜鉛錯体化合物(蛍光性フォスタグ、マイクロビーズ結合型フォスタグとチオタグ)を複数合成し、それらを用いた翻訳後修飾調節分子の迅速スクリーニング法の開発に必要な化学的基礎データを取得した。それらのデータを基礎として、キナーゼ反応に関与する人タンパク質のリン酸化プロファイリング法や培養細胞を用いたキナーゼ阻害剤スクリーニング法を開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

マイクロモル濃度以下のリン酸化生体分子を生理条件下で選択的に捕捉する低分子亜鉛錯体化合物を用いて、生体機能制御を担うリン酸化シグナル分子の蛍光分析法やリン酸基やチオール基と親和性のあるマイクロビーズ法を開発した。その研究手法は,現在汎用されているリン酸化シグナルの分析法(放射性同位体法やリン酸化分子の抗体を用いる方法)と比較して,迅速な定量定性解析を可能にし,簡便な操作性や安全性などの利点をもち,癌やアルツハイマーなどの治療薬や次世代の抗菌薬やiPS細胞などの研究に適用可能な遺伝子制御試薬の開発に役立つオリジナルな分析技術である。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 17件、 オープンアクセス 17件)

  • [雑誌論文] Characterization of Zinc(II) Complex of 1,4,7,10-Tetrazacyclododecane and Deprotonated 5-Fluorouracil (FU) in Crystalline/Solution States and Evaluation of Anticancer Activity: Approach for Improving the Anticancer Activity of FU2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshimi Ichimaru, Koichi Kato, Rina Nakatani, Kirara Sugiura, Hideki Mizutani, Emiko Kinoshita-Kikuta, Tohru Koike, Wanchun Jin, Masanori Imai, Hiromasa Kurosaki
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry Communications

      巻: 147 ページ: 110221-110221

    • DOI

      10.1016/j.inoche.2022.110221

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Crystal Structure of [{<i>m,m</i>-bis(Zn<sup>II</sup>-cyclen)}<sub>3</sub>(μ<sub>2</sub>-CO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>(H<sub>2</sub>O)<sub>2</sub>](ClO<sub>4</sub>)<sub>8</sub>·<i>n</i>H<sub>2</sub>O2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Ichimaru, K. Kato, K. Sugiura, C. Hirata, W. Jin, H. Fujioka, H. Kurosaki, and T. Koike
    • 雑誌名

      X-ray Structure Analysis Online

      巻: 38 号: 0 ページ: 53-55

    • DOI

      10.2116/xraystruct.38.53

    • ISSN
      1883-3578
    • 年月日
      2022-03-10
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bis(nitrato-κO)(1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane-κ4N)zinc(II) methanol monosolvate2022

    • 著者名/発表者名
      Ichimaru Yoshimi、Kato Koichi、Kurihara Masaaki、Jin Wanchun、Koike Tohru、Kurosaki Hiromasa
    • 雑誌名

      IUCrData

      巻: 7 号: 8 ページ: 220854-220863

    • DOI

      10.1107/s2414314622008549

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Use of <i>Escherichia coli</i> expression system for analyzing kinase motifs2022

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita-Kikuta, E., Ino, Y., Kimura, Y., Akiyama, T., Kinoshita, E., Koike, T.
    • 雑誌名

      Journal of Electrophoresis

      巻: 66 号: 1 ページ: 13-20

    • DOI

      10.2198/jelectroph.66.13

    • ISSN
      1349-9394, 1349-9408
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phos-tag-based phosphate affinity chromatographic techniques2022

    • 著者名/発表者名
      E. Kinoshita-Kikuta, E. Kinoshita, and T. Koike
    • 雑誌名

      Journal of Chromatography Open

      巻: 2 ページ: 10051-10061

    • DOI

      10.1016/j.jcoa.2022.100051

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Crystal Structure of Bis{1,3-bis[bis(pyridin-2-ylmethyl)amino]propan-​2-olato-dizinc(II)}orthophosphate Tris(perchlorate) Octahydrate, [(Phos-tag)<sub>2</sub>-PO<sub>4</sub><sup>3−</sup>][ClO<sub>4</sub><sup>−</sup>]<sub>3</sub>·8H<sub>2</sub>O2021

    • 著者名/発表者名
      Ichimaru Yoshimi、Kato Koichi、Jin Wanchun、Sugiura Kirara、Kinoshita-Kikuta Emiko、KINOSHITA Eiji、Kurosaki Hiromasa、Koike Tohru
    • 雑誌名

      X-ray Structure Analysis Online

      巻: 37 号: 0 ページ: 87-88

    • DOI

      10.2116/xraystruct.37.87

    • NAID

      130008127785

    • ISSN
      1883-3578
    • 年月日
      2021-12-10
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Crystal Structure of [1<sup>1</sup>,1<sup>4</sup>,1<sup>7</sup>,1<sup>10</sup>,5<sup>1</sup>,5<sup>4</sup>,5<sup>7</sup>,5<sup>10</sup>-Octaaza-1,5(1,4)-dicyclododecana-3,7(1,3)-dibenzenacyclooctaphane]zinc(II) tetrakis(nitrate), [<i>m,m</i>-bis(Zn<sup>II</sup>-cyclen)](NO<sub>3</sub>)<sub>4</sub>2021

    • 著者名/発表者名
      Y.Ichimaru, J. Wanchun, Y. Yamaguchi, K. Sugiura, M.Imai H. Kurosaki, H. Fujioka, Tohru Koike, Y. Hieda, and K. Kato
    • 雑誌名

      X-ray Structure Analysis Online

      巻: 37 号: 0 ページ: 15-16

    • DOI

      10.2116/xraystruct.37.15

    • NAID

      130007996645

    • ISSN
      1883-3578
    • 年月日
      2021-03-10
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An assay of human tyrosine protein kinase ABL activity using an Escherichia coli protein expression system.2021

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita-Kikuta E, Yoshimoto M, Yano M, Eiji Kinoshita, Koike T.
    • 雑誌名

      Biotechniques

      巻: 70(4) 号: 4 ページ: 209-217

    • DOI

      10.2144/btn-2020-0154

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Aqua(1,4,7,10-tetraazacyclodecane =cyclen)zinc(II) diperchlorate2021

    • 著者名/発表者名
      Y.Ichimaru, K. Kato, H. Kurosaki, H. Fujioka, M. Sakai, Y. Yamaguchi, J. Wanchun, K. Sugiura, M.Imai, and Tohru Koike
    • 雑誌名

      IUCrData

      巻: 6 号: 4 ページ: 397-415

    • DOI

      10.1107/s2414314621003977

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of the binding of adenosine-5’-monophosphate to a mu-type alkoxide-linked dinuclear zinc(II) complex in crystal and solution state.2021

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita-Kikuta, E., Ichimaru, Y., Yamano, Y., Kato, K., Kurosaki, H. Eiji Kinoshita, Koike, T.
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      巻: 94(11) 号: 11 ページ: 2670-2677

    • DOI

      10.1246/bcsj.20210280

    • NAID

      130008137574

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of phosphorylation status and kinase activity of Src family kinases expressed in cell-based and cell-free protein expression system.2021

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita-Kikuta E, Eiji Kinoshita, Suga M, Higashida M, Yamane Y, Nakamura T, Koike T.
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 11(10) 号: 10 ページ: 1448-1448

    • DOI

      10.3390/biom11101448

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of four phosphopeptide enrichment strategies for mass spectrometry‐based proteomic analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Ino Yoko、Kinoshita Eiji、Kinoshita‐Kikuta Emiko、Akiyama Tomoko、Nakai Yusuke、Nishino Kohei、Osada Makoto、Ryo Akihide、Hirano Hisashi、Koike Tohru、Kimura Yayoi
    • 雑誌名

      PROTEOMICS

      巻: 22 号: 7 ページ: 2100216-2100216

    • DOI

      10.1002/pmic.202100216

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An immuno-dot blot assay for screening histidine kinase inhibitors2020

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita-Kikuta Emiko、Maruta Shino、Eguchi Yoko、Igarashi Masayuki、Okajima Toshihide、Utsumi Ryutaro、Kinoshita Eiji、Koike Tohru
    • 雑誌名

      Analytical Biochemistry

      巻: 600 ページ: 113765-113765

    • DOI

      10.1016/j.ab.2020.113765

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phos-tag-based micropipette-tip method for analysis of phosphomonoester-type impurities in synthetic oligonucleotides2020

    • 著者名/発表者名
      M. Tsunehiro, K. Sasaki, E. Kinoshita-Kikuta, E. Kinoshita, and T. Koike
    • 雑誌名

      Journal of Chromatography B

      巻: 1151 ページ: 122198-122206

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Crystal Structure of [3-(1,4,7,10-Tetraazacyclododecan-1-yl)propan-1-amine]zinc(II) Bis(perchlorate)2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Ichimaru, M. Imai, H. Fujioka, T. Koike, H. Kurosaki, and K. Kato
    • 雑誌名

      X-ray Structure Analysis Online

      巻: 36 号: 0 ページ: 43-44

    • DOI

      10.2116/xraystruct.36.43

    • NAID

      130007925228

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Protein-N-myristoylation-dependent phosphorylation of serine 13 of tyrosine kinase Lyn by casein kinase 1γ at the Golgi during intracellular protein traffic2020

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita-Kikuta Emiko、Utsumi Toshihiko、Miyazaki Aya、Tokumoto Chiharu、Doi Kyosuke、Harada Haruna、Kinoshita Eiji、Koike Tohru
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 16273-16273

    • DOI

      10.1038/s41598-020-73248-0

    • NAID

      120007169771

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A dot-blot-staining method for detecting phosphoproteins with a Phos-tag Aqua fluorescent dye2020

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita-Kikuta Emiko、Akayama Keisuke、Kinoshita Eiji、Koike Tohru
    • 雑誌名

      Journal of Electrophoresis

      巻: 64 号: 1 ページ: 7-11

    • DOI

      10.2198/jelectroph.64.7

    • NAID

      130007961315

    • ISSN
      1349-9394, 1349-9408
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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