励起分子の関与する精密構造認識と機能発現

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02250102
• 研究機関: 電気通信大学
• 研究代表者: 大橋 守 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (70015535)
• 研究分担者: 辻 フレデリック 一朗 大阪バイオサイエンス研究所, 第2研究部, 部長 (80201755) ; 中山 仁 北海道大学, 薬学部, 助手 (70088863) ; 斉藤 烈 京都大学, 工学部, 助教授 (20026082) ; 磯部 稔 名古屋大学, 農学部, 助教授 (00023466)
• キーワード: 生物発光 / 合成エクオリンアナログ / ランプテロフラビン / 月夜茸 / DNA / レチノクロム / ブレオマイシン / イオンチャンネル

研究概要

<発光システムグル-プ>___ー:
1)オワンクラゲの発光蛋白エクオリンの発光基質セレンテラジンアナログ20種が大橋により合成され,辻が作成した組換アポエクオリンを用いた合成エクオリンアナログの発光が検討された。その結果2位の置換基はベンジル誘導体であることが必要であり,8位に置換基を有しないアナログはアポエクオリンに取込まれないことが明らかにされた。
2)辻によりシステイン残基をすべてセリン残基に変えたアポエクオリン変異体が作成され,還元剤がなくても変異エクオリンアナログの合成が可能であることが示された。
3)月夜茸の発光体がランプテロフラビンであることが化学合成により決定された。高発光収率を与える立体構造が解明された。
<受光システムグル-プ>___ー:
1)DNAの局所三次構造や特定塩基配列を認識し,光励起により特異的にDNAを切断する分子として,抗ガン剤ブレオマイシンのコバルト錯体によるDNAの特異的光切断の分子機構が斉藤により明らかにされた。モデル化合物が3種合成され,その光切断機能が確認された。
2)生物の情報伝達系に必須なイオンチャンネルの精密構造認識と機能解明が光アフィニティラベル法を用いて中山により行なわれている。カルシウムイオンチャンネルの光アフィニティラベル用試薬としてフエニルジアジリン基を含む新規ジアジピンが合成された。これを用いて骨格筋カルシウムイオンチャンネルについて結合部位が明らかにされた。
3)ロドプシン再生酵素レチノクロムの光異性化機構に関し,6種のレチナルアナログが合成されオプシンシフトが検討された。10ーメチルレチナルアナログが合成され,レチノクロムアナログの生成が明らかにされ,光照射により不整(左施性)のハ-シス体の生成が認められた。

研究成果

• [文献書誌] H.Sugiyama: "Specific Detection of Cー4 'Hydroxylated Abasic Sites Generated by Bleomycin and Neocarzinostatin in DNA" J.Am.chem.Soc.112. 5252-5257 (1990)
• [文献書誌] R.Nagata: "DNA Cleavage by Acyclic EneyneーAllene Systems Related to Neocarzinostatin and EsperamicinーCalicheamicin" Tetrahedron Lett.31. 2907-2910 (1990)
• [文献書誌] H.Sugiyama: "A Novel BleomycinーInduced Dehydrogenation of AristeromycinーContaining Deoxyhexanucleotide" J.Am.cham.Soc.
• [文献書誌] H.Sugiyama: "Highly Selective Photoreaction of 5ーBromouracilーContaining Deoxyhexanucleotides" J.Am.chem.Soc.112. 6720-6721 (1990)
• [文献書誌] R.Nagata: "Selective Oxidations by PeroxideーBased Reagents" Accounts of Synlett. 291 (1990)
• [文献書誌] R.Nagai: "IronーPeplomycin Catalyzed Oxygenation of Linoleic Acid" Tetrahedron Lett.31. 4485-4488 (1990)
• [文献書誌] Y.Hatanaka: "Synthesis of uーConotoxin GIIIA:A Chemical Probe for Sodium Channels" Chem.Pharm.Bull.38. 236-238 (1990)
• [文献書誌] Y.Hatanaka: "Photolabile uーConotoxins with a Chromogenic Phenyldiazifine.A Novel Probe for MuscleーType Sodium Channels" FEBS Letters. 260. 27-30 (1990)
• [文献書誌] H.Tanahashi: "Photoprotein aequorin:use as a reporter enxyme in studying gene expression in mammalian cells" Gene. 96. 246-255 (1990)
• [文献書誌] E.M.Thompson: "Vagula hilgendorfii luciferase;a secreted reporter enzyme for monitoring gene expression in mammalian cells" Gene. 96. 257-262 (1990)
• [文献書誌] J.NakajimaーShimada: "Galactoseーdependent expression of the recombinant Ca^<2+>ーbinding photoprotein aequorin in yeast" Biochem.Biophys.Res.Commun. (1991)
• [文献書誌] D.Uyakul,M.Isobe,T.Goto: "Lampermyces Bioluminescence 3 ーーー Structure of Lampteroflavin,the Light Emitter in the Luminnous Mushroom,L.japonicus." Bioorganic Chemistry. 17. 454-460 (1989)
• [文献書誌] D.Uyakul,M.Isobe,T.Goto: "Lampteroflavin,the first α riboflavinylriboflanoside,as the Light Emitter in the Luminous Mushroom,L.japonicus." Tetrahedron. 46. 1367-1378 (1990)
• [文献書誌] M.Isobe,H.Takahashi,T.Goto: "Lampteromyces Bioluminescence 5 ーーー Chemical Synthesis of Lampteroーflavin as Mushroom Light Emitter" Tetrahedron Letters. 31. 717-718 (1990)
• [文献書誌] I.Saito: "A New Method for the Synthesis of [3]ーCumulenese and Eneynecumulenes Related to Neocarzinostatin Chromophore" Tetrahedron Lett.31. 7469-7472 (1990)
• [文献書誌] M.Oka: "Absolute Configuration of The Rubiginones and PhotoーInduced Oxidation of The Cl Hydroxyl of The Antibiotics to A Ketone" Tetrahedron Lett.31. 7473-7474 (1990)
• [文献書誌] M.Yoneda: "Fast Atom Bombardment Mass Spectra of the βーBlocker Nipradilol with Nitrate Ester GroupーTandem Mass Spectrometry(MS/MS)and B/E Constant Linked Scanning" Chem.Pharm.Bull.38. 3389-3394 (1990)
• [文献書誌] M.Ohashi: "Cluster Ions in the Secondary Ion Mass Spectrometry of Choline and Acetylcholine Halides" Organic Mass Spectrometry. 25. 109-114 (1190)
• [文献書誌] M.Taki: "Synthesis of Diazipine and [ ^3H]Diazipine:Novel Dihydropyridines for Photoaffinity Probes of Calcium Channels" Chem.Pharm.Bull.
• [文献書誌] M.Taki: "Diazipine,A Novel Photoaffinity Probe for Dihydropyridine Receptors of Calcium Channels" FEBS Letters.