| 研究領域 | 新興硫黄生物学が拓く生命原理変革 |
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| 研究課題/領域番号 |
24H01339
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅲ)
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| 研究機関 | 福山大学 |
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研究代表者 |
重永 章 福山大学, 薬学部, 教授 (10423394)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2025年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2025年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2024年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | タンパク質ラベル化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ポリスルフィドミクスは、ポリスルフィド含有タンパク質を研究の対象とする。本分野において、他タンパク質のポリスルフィド化を制御する、自身はポリスルフィド化されていないタンパク質の網羅的解析も重要と考えられる。しかし、従来のポリスルフィドミクス用タンパク質ラベル化試薬はこれを検出できない。そこで本研究では、従来のラベル化試薬の課題を克服した”ポリスルフィド化タンパク質近傍で活性化される新たなラベル化試薬”を創成し、これを基盤とした“他タンパク質のポリスルフィド化を制御する、自身はポリスルフィド化されていないタンパク質の網羅的解析”へのポリスルフィドミクスの拡張を目指す。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、新たに開発するラベル化試薬を用いたポリスルフィドミクスの拡張を目的とする。ポリスルフィドミクスは、ポリスルフィド含有タンパク質の網羅的解析を基盤とする。従来のポリスルフィドミクス用ラベル化試薬は、タンパク質のポリスルフィド部分と反応し、当該タンパク質と結合する。本研究分野において、他タンパク質のポリスルフィド化を制御する、自身はポリスルフィド化されていないタンパク質の網羅的解析も同様に重要と考えられる。しかし、従来のラベル化試薬はこれと結合できない。そこで本研究では、後者とも結合可能な新規ラベル化試薬をコンディショナルプロテオミクスの観点から開発し、ポリスルフィドミクスの対象を”他タンパク質のポリスルフィド化を制御する、自身はポリスルフィド化されていないタンパク質”へ拡張することを目指した。
本研究は下記順に従って進めることとした。すなわち、「１. ラベル化試薬モデル化合物の合成」、「２. 環境応答型共役付加反応の検証」、「３. 環境応答型タンパク質ラベル化実験」、および「４. ポリスルフィドミクス拡張への展開」である。
報告者は今年度、１および２について検討した。詳細は「現在までの進捗状況」の項に示す。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度は「１. ラベル化試薬モデル化合物の合成」および「２. 環境応答型ラベル化能の検証」について検討した。
「１. ラベル化試薬モデル化合物の合成」 本研究では、保護基の除去により反応性が上昇しラベル化を起こす試薬の開発について検討した。本段階では実験の容易さおよび再現性の高さを考慮し、不安定なポリスルフィドではなく、別の物質に応答してラベル化を起こすモデル試薬を開発した。
「２. 環境応答型ラベル化能の検証」 上記１より得られるモデル化合物に対応する物質を添加し、保護基の除去をトリガーとしたラベル化が起こることを確認した。なおラベル化される化合物としては取り扱いおよび分析の容易さを考慮し、タンパク質ではなく各種官能基を有するモデルペプチドを用いた。
以上に述べたとおり、本研究の基盤となるラベル化試薬基本骨格の開発に成功し、さらにそれが環境に応答したラベル化を起こすことを明らかにできたことから、本研究はおおむね順調に進展していると評価した。
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| 今後の研究の推進方策 |
「現在までの進捗状況」の項に記載した通り、報告者はラベル化試薬の基本骨格構築に成功するとともに、当該試薬を用いることで環境に応答したペプチドのラベル化が可能であることを示した。 そこで今後は、まず研究実績の概要欄の「３. 環境応答型タンパク質ラベル化実験」について検討する。すなわち、被ラベル化分子をペプチドからタンパク質に変更することで、環境に応答したタンパク質ラベル化が可能であることを検証する。続いて、ライセート中でも同様のラベル化反応が進行することを確認したのち、「４. ポリスルフィドミクス拡張への展開」に挑戦する。すなわち、保護基をポリスルフィドにより除去可能なものに置換した新たなラベル化試薬を開発し、これを用いてポリスルフィド化タンパク質と相互作用するものの自身はポリスルフィド化されていないタンパク質の網羅的解析を行うことを通してポリスルフィドミクス拡張の可能性を検証するとともに、本ラベル化試薬の有用性を実証する計画である。
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