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発光性プローブを用いた光受容タンパクの揺らぎ制御と検出

公募研究

研究領域揺らぎが機能を決める生命分子の科学
研究課題/領域番号 23107722
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

湯浅 順平  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (00508054)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2012年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2011年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードプローブ / タンパク / 構造変化 / 変性 / 時間分解 / CPL / キラリティー / 希土類錯体
研究実績の概要

蛍光によるタンパク質の識別は異なる種類のタンパク質の揺らぎを検出する上で有効な手段の一つであると考えられる。この場合、タンパク質に標識された蛍光プローブはタンパク質の種類に応じた特徴的な蛍光シグナルを与える必要がある。この観点から、希土類の円偏光発光(CPL)測定は有効な手段であると考えられる。希土類の円CPLはf-f遷移に由来するシャープな発光シグナルの左右円偏光成分の差分を検出することで、Stark分裂による細かな発光線の分裂をより明確にすることが出来る。 このような希土類のCPLを利用したタンパク質の識別は、発光によるタンパク質の揺らぎ検出の重要な基盤技術になると期待される。本プロジェクトでは、β-diketonate配位子を有するユーロピウム(Eu3+)錯体を化学修飾によってタンパク質に導入し、CPLシグナルの検出を試みた。本研究では3種類のタンパク質にEu3+錯体を標識した。β-diketonate配位子にタンパクとの結合部位としてsuccinimideエステルを導入したキレート配位子を合成した。このsuccinimideエステルがタンパク質中のリシン残基のアミノ基と反応することでタンパク質とアミド結合が形成されキレート配位子がタンパク質に標識化される。観測されたCPLシグナルの符号が用いるタンパク質の違いによって異符号になることを見いだし、タンパク質の種類に対応したCPLシグナルがEu3+錯体周辺のタンパク質の局所構造の違いを反映できることを明らかにした。本研究内容はChemical Communications誌に掲載され、Inside Front CoverにてHighlightされた。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Fingerprint signatures of lanthanide circularly polarized luminescence from proteins covalently labeled by a β -diketonate europium(III) chelate2013

    • 著者名/発表者名
      Junpei Yuasa
    • 雑誌名

      Chem. Commn.

      巻: 49 号: 41 ページ: 4604-4606

    • DOI

      10.1039/c3cc40331a

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two Distinct Thermal Stabilities of DNA and Enzymatic Activities of DNase I in a Multistep Assembly with Carbazole Ligands : Different Binding Characteristics for Duplex and Quadruplex DNA2013

    • 著者名/発表者名
      Norie Inukai, Tsuyoshi Kawai, Junpei Yuasa
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 19(印刷中) 号: 19 ページ: 5938-5947

    • DOI

      10.1002/chem.201203461

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanistic Understanding of Multistep Assembly of DNA with Carbazole Ligand by Simple Adjustment of Host-Guest Concentrations2011

    • 著者名/発表者名
      Norie Inukai, Tusyoshi Kawai, Junpei Yuasa
    • 雑誌名

      Chem.Commun.

      巻: 47 ページ: 9128-9130

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Analysis of Circular-Polarized Luminescence of Proteins Labeled with Fluorescent Probes2012

    • 著者名/発表者名
      Junpei Yuasa
    • 学会等名
      第6回公開国際シンポジウム 新学術領域 揺らぎと生体機能
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2012-12-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spectroscopic Analysis of Circular-Polarized Luminescence of Proteins Labeled with Fluorescent Probes2011

    • 著者名/発表者名
      Junpei Yuasa
    • 学会等名
      5th Asia and Oceania Conference for Photobiology "AOCP2011"
    • 発表場所
      Nara Prefectural New Public Hall, Nara, Japan
    • 年月日
      2011-07-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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