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2021 年度 実績報告書

ユビキチンコードのケミカル合成

計画研究

研究領域ケモテクノロジーが拓くユビキチンニューフロンティア
研究課題/領域番号 18H05504
研究機関東京大学

研究代表者

岡本 晃充  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (60314233)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2023-03-31
キーワードユビキチン / 化学合成
研究実績の概要

ユビキチンコードとスーパーユビキチンを創り、それらを利用することでユビキチンコードの作動機構を解明することを目的としている。その一つとして、ユビキチンの化学合成法を確立し、様々なユビキチン鎖と人工機能化ユビキチンの合成に展開することを目指した。当初の予定に従って、今年度はユビキチン鎖の合成法の検討を進めた。その結果、光脱保護法と酵素連結法を組み合わせることによって、直鎖のユビキチン鎖だけでなく、混合鎖や分岐鎖もワンポットで合成することができた。ここでは光脱保護基としてNVOC基を選択した。400 nm近辺の光照射で効率的に脱保護することができた。また、反応に参加しないリジンはあらかじめアルギニンへ差し替えておくことが合成の効率化において望ましかった。K48鎖やK63鎖を作成するための合成酵素を順次活用することでステップワイズに鎖を伸長した。また、インテイン法を用いることによりC末端にビオチンを導入したユビキチン鎖や、光親和性標識ジアジリンを含むユビキチンを合成鎖の最後(ディスタルユビキチン)に付加したユビキチン鎖など、非天然の機能性ユビキチン鎖の合成も達成した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

この計画研究はユビキチン鎖の合成が期待されており、その期待に応えられる成果を出すことができた。収量にまだ難があるが、合成反応の最適化を行うことによって解決できると期待している。

今後の研究の推進方策

上述の通り、ユビキチン鎖の合成法については、最適化を図ることによって合成収量の増大を図る。また、その成果物は、領域内の他の研究者に供給して、ユビキチン研究のさらなる進展を支援するのに用いられる。
また、並行して進めている間接的ユビキチン化法について、様々な角度からタンパク質を間接的にユビキチン化する方法を試みており、標的タンパク質を効率的にノックダウンする方法を来年度中に確立したい。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Silyl-Protected Propargyl Glycine for Multiple Labeling of Peptides by Chemoselective Silyl-Deprotection2021

    • 著者名/発表者名
      Kamo, N.; Hayashi, G.; Okamoto, A.
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett.

      巻: 73 ページ: 153093

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2021.153093

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Poly(A)+ Sensing of Hybridization-Sensitive Fluorescent Oligonucleotide Probe Characterized by Fluorescence Correlation Methods2021

    • 著者名/発表者名
      Paulson, B.; Shin, Y.; Okamoto, A.; Oh, Y.-M.; Kim, J. K.; Pack, C.-G.
    • 雑誌名

      Int. J. Mol. Sci.

      巻: 22 ページ: 6433

    • DOI

      10.3390/ijms22126433

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Base-Resolution Analysis of 5-Hydroxymethylcytidine by Selective Oxidation and Reverse Transcription Arrest2021

    • 著者名/発表者名
      Koyama, K.; Hayashi, G.; Ueda, H.; Ota, S.; Nagae, G.; Aburatani, H.; Okamoto, A.
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 19 ページ: 6478-6486

    • DOI

      10.1039/D1OB00995H

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sterically Bulky Caging of Transferrin for Photoactivatable Intracellular Delivery2021

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, S.; Takamori, S.; Yamamoto, K.; Ishiwatari, A.; Minamihata, K.; Yamada, E.; Okamoto, A.; Nagamune, T.
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chem.

      巻: 32 ページ: 1535-1540

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.1c00159

    • 査読あり
  • [雑誌論文] anti-syn Unnatural Base Pair Enables Alphabet-Expanded DNA Self-Assembly2021

    • 著者名/発表者名
      Morihiro, K.; Moriyama, Y.; Nemoto, Y.; Osumi, H.; Okamoto, A.
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 143 ページ: 14207-14217

    • DOI

      10.1021/jacs.1c05393

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Changes of C≡C Triple Bond Vibration that Disclosed Non-Canonical Cytosine Protonation in i-Motif-Forming Oligodeoxynucleotides2021

    • 著者名/発表者名
      Itaya, R.; Idei, W.; Nakamura, T.; Nishihara, T.; Kurihara, R.; Okamoto, A.; Tanabe, K.
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 6 ページ: 31595-31604

    • DOI

      10.1021/acsomega.1c04074

    • 査読あり
  • [学会発表] 光応答性基板を用いた免疫細胞の細胞傷害性のシングルセル解析2022

    • 著者名/発表者名
      小阪 高広、山口 哲志、山平 真也、岡本 晃充
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
  • [学会発表] Enzymatic branched ubiquitin chain formation on K63 homotypic chain with branched points defined by photo-induced stepwise poly-ubiquitin synthesis2022

    • 著者名/発表者名
      Phebee Angeline Devadasan Racheal、Takafumi Furuhata、Iori Murayama、Usano Toyoda、Akimitsu Okamoto
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
  • [学会発表] Evaluation of nucleosome structure alteration and accessibility change caused by platinum-based antineoplastics2022

    • 著者名/発表者名
      Xuanyu LIAO、Takafumi Furuhata、Akimitsu Okamoto、Ikuma Arakaki
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
  • [学会発表] 低分子リガンド-ユビキチンキメラを用いたタンパク質の間接的ユビキチン化法2022

    • 著者名/発表者名
      宇野 大輝、藤田 涼香、古畑 隆史、岡本 晃充
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
  • [学会発表] 刺激分解性ビオチン化試薬を用いた細胞内タンパク質送達2022

    • 著者名/発表者名
      山本 一穂、山口 哲志、岡本 晃充
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
  • [学会発表] 2-aminobenzamide誘導体によるチアゾリジン開環とone-potペプチド連結法への応用2022

    • 著者名/発表者名
      中津 幸輝、村上 裕、林 剛介、岡本 晃充
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
  • [学会発表] ユビキチンキメラ分子による転写因子のケミカルノックダウン2022

    • 著者名/発表者名
      吉田 和生、藤田 涼香、古畑 隆史、岡本 晃充
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
  • [学会発表] Indirect ubiquitination for targeted degradation of the transcription factor2022

    • 著者名/発表者名
      Ryoka Fujita、Takafumi Furuhata、Yuto Matsumura、Tokiha Ozawa、Akimitsu Okamoto
    • 学会等名
      第48回国際核酸化学シンポジウム
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞膜のマイクロ流体剥離技術を用いた細胞内1細胞解析2022

    • 著者名/発表者名
      山口 哲志・ 梅田 侑生・山平 真也・ 岡本 晃充
    • 学会等名
      化学工学会第87年会

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公開日: 2022-12-28  

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