生物発光基質アナログによる発光タンパク質の持続的発光の実現

• 研究課題/領域番号: 23580147
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物生産化学・生物有機化学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 久世 雅樹 神戸大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (40335013)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 生体分子 / 生理活性 / 蛋白質 / 有機化学 / 酵素

研究概要

発光タンパク質を持続的に発光させることを目的として研究を行った。まず発光後クロモフォア酸化物のモデル化合物を合成し、発光タンパク質を再生させる条件を見出した。次に蛍光性基質誘導体を合成した。ヒカリカモメガイ由来の発光タンパク質は基質特異性が高いが、天然型基質に匹敵する発光活性を示す基質誘導体の創製を達成した。本研究成果により、発光タンパク質を持続的に発光させる基盤技術が確立できた。

研究成果

• [雑誌論文] Chromophores in Photoproteins of a Glowing Squid and Mollusk (2014)
  • 著者名/発表者名: Kuse, M.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem 巻: 78印刷中() 号: 5 ページ: 731-736
  • DOI: 10.1080/09168451.2014.915724
  • 査読あり
• [雑誌論文] ヒカリカモメガイ由来の発光タンパク質(フォラシン) (2014)
  • 著者名/発表者名: 久世雅樹
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 52 ページ: 166-171
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formal Synthesis of soybean phytoalexin glyceollin I (2014)
  • 著者名/発表者名: Kohno, Y., Koso, M., Kuse, M., and Takikawa, H.
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 55 ページ: 1826-1828
  • 査読あり
• [雑誌論文] ヒカリカモメガイ由来の発光タンパク質（フォラシン） (2014)
  • 著者名/発表者名: 久世雅樹
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 52 ページ: 166-171
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of 7-oxo-5- deoxystrigol, a 7-oxygenated strigolactone analog (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Sugimoto, Y., Kuse, M., and Takikawa, H.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem 巻: 77 ページ: 832-835
  • NAID: 10031170726
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of 7-Oxo-5-deoxystrigol, a 7-Oxygenated Strigolactone Analog (2013)
  • 著者名/発表者名: Masashi Tanaka
  • 雑誌名: Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ， Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 巻: 77 号: 4 ページ: 832-835
  • DOI: 10.1271/bbb.130020
  • NAID: 10031170726
  • ISSN: 0916-8451, 1347-6947
  • 査読あり
• [雑誌論文] First synthesis of decaturin C, an antiinsectant diterpenoid iolatd from Penicillium thiersii (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakazaki, K., Hayashi, K., Hosoe, S., Tashiro, T., Kuse, M., Takikawa, H.
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 68 ページ: 9029-9034
  • 査読あり
• [雑誌論文] First synthesis of decaturin C, an antiinsectant diterpenoid isolated from Penicillium thiersii. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakazaki, K., Hayashi, K., Hosoe, S., Tashiro, T., Kuse, M., and Takikawa, H.
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 68 号: 44 ページ: 9029-9034
  • DOI: 10.1016/j.tet.2012.08.067
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic Chirality determines Critical Roles for Bioluminescence in Symplectin- Dehydrocoelenterazine System (2011)
  • 著者名/発表者名: Kongjinda, V., Nakashima, Y., Tani, N., Kuse, M., Nishikawa, T., Yu, CY. Harada, N., Isobe, M.
  • 雑誌名: Chem. Asian J 巻: 6 ページ: 2080-2091
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic Chirality Determines Critical Roles for Bioluminescence in Symplectin-Dehydrocoelenterazine System (2011)
  • 著者名/発表者名: Kongjinda, V.; Nakashima, Y.; Tani, N.; Kuse, M.; Nishikawa, T.; Yu, C.-H.; Harada, N.; Isobe, M.
  • 雑誌名: Chem. Asian J. 巻: 6 号: 8 ページ: 2080-2091
  • DOI: 10.1002/asia.201100089
  • 査読あり
• [学会発表] Hostasolid Aの合成研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本駿,久世雅樹,滝川浩郷
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 神奈川:明治大学
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] 発光タンパク質(フォラシン)の発光基質誘導体の合成とその発光活性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松岡絢香,南郷成子,古市卓也,久世雅樹,滝川浩郷
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年度大会
  • 発表場所: 神奈川:明治大学
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] 海洋生物由来の発光タンパク質に関する生物有機化学的研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 久世雅樹
  • 学会等名: 日本農芸化学会関西支部会第482回講演会
  • 発表場所: 神戸:神戸大学
  • 年月日: 2013-12-07
• [学会発表] 発光波長を改変する生物発光基質アナログの化学合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松岡絢香,南郷成子,古市卓也,久世雅樹,滝川浩郷
  • 学会等名: 日本農芸化学会関西支部会第482回講演会
  • 発表場所: 神戸:神戸大学
  • 年月日: 2013-12-07
• [学会発表] Sorgomolの光学活性体の合成研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 秦大輔,北原彩子,久世雅樹,滝川浩郷
  • 学会等名: 日本農芸化学会関西支部会第482回講演会
  • 発表場所: 神戸:神戸大学
  • 年月日: 2013-12-07
• [学会発表] Sorgomolの光学活性体の合成研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 秦大輔,北原彩子,久世雅樹,滝川浩郷
  • 学会等名: 第28回農薬デザイン研究会
  • 発表場所: 京都:メルパルク京都
  • 年月日: 2013-11-08
• [学会発表] トビイカとヒカリカモメガイの生物発光に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 久世雅樹
  • 学会等名: 第8回化学生態学研究会
  • 発表場所: 湯川プリンスホテル渚亭、函館
  • 年月日: 2013-06-28
• [学会発表] Glyceollin Iの合成研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 河野雄太,久世雅樹,滝川浩郷
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 仙台:東北大学
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] 7- Oxoorobancholの合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中政志,久世雅樹,滝川浩郷
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 仙台:東北大学
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] 蛍光性デヒドロセレンテラジン類を用いた発光タンパク質の構築 (2013)
  • 著者名/発表者名: 南郷成子,久保尚洋,久世雅樹,滝川浩郷
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 仙台:東北大学
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] 海洋生物由来の発光タンパク質に関する生物有機化学的研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 久世雅樹
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 仙台:東北大学
  • 年月日: 2013-03-24
• [学会発表] プテロカルパン骨格の新規構築法に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河野雄太,久世雅樹,滝川浩郷
  • 学会等名: 日本農芸化学会関西支部会第477回講演会
  • 発表場所: 神戸:神戸大学
  • 年月日: 2012-12-01
• [学会発表] ヒカリカモメガイ発光タンパク質のクロモフォア形成部位に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 久世雅樹,古市卓也,南郷成子,久保尚洋,滝川浩郷
  • 学会等名: 日本農芸化学会関西支部会第477回講演会
  • 発表場所: 神戸:神戸大学
  • 年月日: 2012-12-01
• [学会発表] 発光タンパク質Pholasinの発光機構に関する生物有機化学的研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 久世雅樹,田中瑛子,古市卓也,南郷成子,久保尚洋,滝川浩郷,西川俊夫
  • 学会等名: 第54回天然有機化合物討論会
  • 発表場所: 東京:東京農業大学
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] 発光タンパク質Pholasinのクロモフォア形成部位に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 久世雅樹,田中瑛子,西川俊夫,滝川浩郷
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都:京都女子大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] 7位が酸素化されたStrigolactone類の合成研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中政志,久世雅樹,滝川浩郷
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都:京都女子大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] 発光タンパク質Pholasinの発光機構に関する生物有機化学的研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 久世雅樹，田中瑛子，古市卓也，南郷成子，久保尚洋，滝川浩郷，西川俊夫
  • 学会等名: 第５４回天然有機化合物討論会
  • 発表場所: 東京農業大学
• [学会発表] ヒカリカモメガイ発光タンパク質のクロモフォア形成部位に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 久世雅樹，古市卓也，南郷成子，久保尚洋，滝川浩郷
  • 学会等名: 日本農芸化学会関西支部会 第477回 講演会
  • 発表場所: 神戸大学
• [学会発表] 両極性炭素を持つイミダゾロン化合物の化学合成研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮田典明、久世雅樹、西川俊夫
  • 学会等名: 日本農芸化学会関西支部・中部支部合同大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2011-10-02
• [学会発表] Hostasolid A の合成研究
  • 著者名/発表者名: 山本 駿，久世雅樹，滝川浩郷
  • 学会等名: 日本農芸化学会 2014年度大会
  • 発表場所: 明治大学
• [学会発表] 発光タンパク質（フォラシン）の発光基質誘導体の合成とその発光活性
  • 著者名/発表者名: 松岡絢香，南郷成子，古市卓也，久世雅樹，滝川浩郷
  • 学会等名: 日本農芸化学会 2014年度大会
  • 発表場所: 明治大学
• [学会発表] 発光波長を改変する生物発光基質アナログの化学合成
  • 著者名/発表者名: 松岡絢香，南郷成子，古市卓也，久世雅樹，滝川浩郷
  • 学会等名: 日本農芸化学会関西支部会 第482回 講演会
  • 発表場所: 神戸大学
• [学会発表] Sorgomolの光学活性体の合成研究
  • 著者名/発表者名: 秦 大輔，北原彩子，久世雅樹，滝川浩郷
  • 学会等名: 日本農芸化学会関西支部会 第482回 講演会
  • 発表場所: 神戸大学
• [学会発表] 海洋生物由来の発光タンパク質に関する生物有機化学的研究
  • 著者名/発表者名: 久世雅樹
  • 学会等名: 日本農芸化学会関西支部会 第482回 講演会
  • 発表場所: 神戸大学
  • 招待講演
• [学会発表] 両極性炭素を持つイミダゾロン化合物の化学合成研究
  • 著者名/発表者名: 宮田典明、久世雅樹、西川俊夫
  • 学会等名: 日本農芸化学会 関西・中部支部合同大会
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] 発光タンパク質Pholasinのクロモフォア形成部位に関する研究
  • 著者名/発表者名: 久世雅樹、田中瑛子、西川俊夫、滝川浩郷
  • 学会等名: 日本農芸化学会２０１２年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学
• [備考] (1)受賞等 久世雅樹 平成25年3月24日 農芸化学奨励賞 表彰団体名:日本農芸化学会 対象研究テーマ:海洋生物由来の発光タンパク質に関する生物有機化学的研究
  • URL: http://www.jsbba.or.jp/about/awards/about_awards_encouragement.html
• [備考] 神戸大学 大学院農学研究科天然有機分子化学研究室ホームページ
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/ans-nprd-chem/index.html
• [備考] 神戸大学 大学院農学研究科 天然有機分子化学研究室
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/ans-nprd-chem/index.html
• [備考] 神戸大学 大学院農学研究科 天然有機分子化学研究室
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/ans-nprd-chem/index.html
• [備考] Read-Researchmap: 久世雅樹
  • URL: http://researchmap.jp/kusemsk2011/
• [備考]
  • URL: http://researchmap.jp/kusemsk2011/