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過渡的複合体の解析を可能にするケージド化合物の設計と合成

公募研究

研究領域過渡的複合体が関わる生命現象の統合的理解-生理的準安定状態を捉える新技術-
研究課題/領域番号 24121724
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 複合領域
研究機関東邦大学

研究代表者

古田 寿昭  東邦大学, 理学部, 教授 (90231571)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2013年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2012年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワードケージド化合物 / 光スイッチ / 光化学 / 遺伝子 / 蛍光 / パクリタキセル
研究概要

(1) 高い光反応性を持つケージド化合物:1光子励起および2光子励起で高い光反応性が期待される新規ケージド化合物を設計・合成した。生細胞内で任意のタンパク質をラベル化可能な,新しいケージドフルオロフォアとして,Bhcmoc-fluorescein-Haloの合成に成功した。
(2) 核酸のケージド化合物の高機能化:任意の遺伝子の機能発現または機能抑制を,高い時空間分解能で光制御する手法開発を目的に研究を行った。あらかじめ調製したプラスミドDNAやmRNAを,適切に設計したケージング試薬との反応でケージド化合物に変換できれば,実用的な実験手法になりうると期待される。そこで,様々な機能を容易に導入できる核酸のケージング試薬を新たに開発して従来法の問題点の解決を図った。精製用のビオチンタグ付きのケージング試薬Bio-Bhc-diazoを利用して,ケージングしたdsDNAを精製できること,紫外光照射でBio-Bhc基を脱保護できることを確認した。さらに,Bio-Bhc-caged dsDNAを用いて,哺乳動物培養細胞内で,遺伝子の機能発現を光制御できることを明らかにした。
(3) 過渡的複合体の時空間動態を光制御する多機能性ケージド化合物:ケージド化合物の有用性を高めるため,多様な機能を容易に導入可能なケージンググループを開発した。また,グルコース修飾したケージドパクリタキセル2’-Glc-paBhcmoc-PTXは水溶性と光反応性が大きく向上することを明らかにした。アラキドン酸のケージド化合物paBhcmoc-arachidonic acidは,DGKの細胞内動態を光制御可能であることも明らかにした。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 6件) 図書 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Preparation and affinity-based purification of caged linear DNA for light-controlled gene expression in mammalian cells2014

    • 著者名/発表者名
      A. Teraoka, K. Murakoshi, K. Fukamauchi, A. Z. Suzuki, S. Watanabe and T. Furuta
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 50 号: 6 ページ: 664-666

    • DOI

      10.1039/c3cc46607h

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isostere-Based Design of 8-Azacoumarin-Type Photolabile Protecting Groups: A Hydrophilicity-Increasing Strategy for Coumarin-4-ylmethyls2014

    • 著者名/発表者名
      Narumi, T., Takano, H., Ohashi, N., Suzuki, A., Furuta, T., Tamamura, H.
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 16 号: 4 ページ: 1184-1187

    • DOI

      10.1021/ol5000583

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生命システムの動的制御を可能にするケージド化合物の開発2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木商信,古田寿昭
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 64 ページ: 50-56

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Designing Caged Compounds for Spatiotemporal Control of Cellular Chemistry2012

    • 著者名/発表者名
      T. Furuta
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 70 号: 11 ページ: 1164-1169

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.70.1164

    • NAID

      10031131195

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design, synthesis, and photochemistry of modular caging groups for photoreleasable nucleotides.2012

    • 著者名/発表者名
      Furuta T, Manabe K, Teraoka A, Murakoshi K, Ohtsubo A, Suzuki A.
    • 雑誌名

      Org Lett.

      巻: 14 号: 24 ページ: 6182-6185

    • DOI

      10.1021/ol3029093

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 任意のタンパク質をラベル化できる新規ケージドフルオロフォアの合成と光反応性2013

    • 著者名/発表者名
      利根川千尋,中山智裕,鈴木商信,古田寿昭
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県)
    • 年月日
      2013-03-25
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] beta-ガラクトシダーゼ存在下で光解離するケージド化合物の開発2013

    • 著者名/発表者名
      岡 映里,鈴木 商信,古田 寿昭
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県)
    • 年月日
      2013-03-25
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Modular caged compounds: Design, synthesis and their use2012

    • 著者名/発表者名
      T. Furuta
    • 学会等名
      3rd International symposium on Creation of functional Materials
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県)
    • 年月日
      2012-12-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and photochemistry of caged nucleosides2012

    • 著者名/発表者名
      E. Oka, A. Asaba, A. Suzuki and T. Furuta
    • 学会等名
      13th Tetrahedron Symposium Asian Edition, Challenge in Bioorganic Organic Medicinal Chemistry
    • 発表場所
      Howard Civil International Centre (Taiwan)
    • 年月日
      2012-11-30
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and photochemistry of new caged fluorophores2012

    • 著者名/発表者名
      C. Tonegawa, T. Nakayama, A. Suzuki and T. Furuta
    • 学会等名
      13th Tetrahedron Symposium Asian Edition, Challenge in Bioorganic Organic Medicinal Chemistry
    • 発表場所
      Howard Civil International Centre (Taiwan)
    • 年月日
      2012-11-30
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Affinity purification of biotinylated caged nucleotides using a streptavidin magnetic bead2012

    • 著者名/発表者名
      A. Teraoka and T. Furuta
    • 学会等名
      13th Tetrahedron Symposium Asian Edition, Challenge in Bioorganic Organic Medicinal Chemistry
    • 発表場所
      Howard Civil International Centre (Taiwan)
    • 年月日
      2012-11-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 細胞の生理機能を光で操作して光で解析する2012

    • 著者名/発表者名
      古田寿昭
    • 学会等名
      第32回生命科学シンポジウム
    • 発表場所
      東邦大学(千葉県)
    • 年月日
      2012-10-31
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光技術を用いた脳機能プロービング開発・支援活動:ケージド化合物2012

    • 著者名/発表者名
      古田寿昭
    • 学会等名
      2012年度 包括脳ネットワーク夏のワークショップ
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県)
    • 年月日
      2012-07-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 過渡的複合体の解析を可能にするケージド化合物2012

    • 著者名/発表者名
      古田寿昭
    • 学会等名
      第12回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県)
    • 年月日
      2012-06-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞の生理機能を制御するケージド化合物

    • 著者名/発表者名
      古田寿昭
    • 学会等名
      大阪大学蛋白質研究所セミナー
    • 発表場所
      大阪大学蛋白質研究所(大阪府吹田市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光技術を用いた脳機能プロービング開発・支援活動:ケージド試薬

    • 著者名/発表者名
      古田寿昭
    • 学会等名
      2013年度 包括脳ネットワーク夏のワークショップ
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Photo-regulation of gene expression with biotinylated caged DNA

    • 著者名/発表者名
      A. Teraoka, T. Furuta
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸国際展示場(兵庫県神戸市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Novel strategy for preparing caged DNAs using a sequence-selective nucleotide caging agent

    • 著者名/発表者名
      W. Hashiba, T. Hoshida, T. Furuta
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸国際展示場(兵庫県神戸市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 「実験医学増刊 疾患克服をめざしたケミカルバイオロジー」2012

    • 著者名/発表者名
      古田寿昭
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] 「実験医学別冊 遺伝子導入プロトコール」2012

    • 著者名/発表者名
      古田寿昭
    • 総ページ数
      69
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] 「実験医学増刊 心と体のクロストークから解く精神・神経疾患ー」2012

    • 著者名/発表者名
      尾藤晴彦,松崎政紀,吉村由美子,古田寿昭
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [産業財産権] 細胞種選択的に光活性化可能なケージド化合物2013

    • 発明者名
      古田寿昭,曽根雅紀,鈴木商信,岡 映里
    • 権利者名
      東邦大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-036379
    • 出願年月日
      2013-02-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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