1996 年度実績報告書

生物発光技術の多面的機能開発

研究課題

研究課題/領域番号	06506001
研究機関	名古屋大学
研究代表者	磯部稔名古屋大学, 農学部, 教授 (00023466)
研究分担者	日比清勝日本分光(株), 第2技術部・LC応用技術課, 主任研究員市場郁子名古屋大学, 農学部, 助手 (40247680) 市川善康名古屋大学, 農学部, 助教授 (60193439)
キーワード	生物発光 / ジオキセタノン / タンパク質脱燐酸酵素阻害剤 / ホタル / 低温光酸素化 / 超高感度検出 / 固定化ルシフェラーゼ / トビイカ発光タンパク
研究概要	生物発光系として発光物質・酵素・第3要素を必要とするホタルおよびヒトイカの発光系を利用した。大腸菌にクローンし生産されているホタルルシフェラーゼを固定化する技術をすでに確立しているのでこの生物発光系を用いた。すなわち、ATPを含む緩衝溶液を定流量ポンプで送り、これに自動試料注入装置でルシィフェリンを含む検体溶液を液送し、センサーとして透明チューブに充填した固定化ルシフェラーゼの上で発光させる。これをシングルフォトンカウンターを装備した検出器で検出し、コンピューターによりモニターする。これを数値計算し、データ処理系に移行して結果を報告するシステムを構築した。ATP濃度と、リアクター(固定化ルシフェラーゼ)の長さを最適化することにより、直線性は2x10^<-10>モル程度まで定量できるのみならず、同じ条件で検出限界は10^<-14>モルと超高感度化することに成功した。これを用いてタンパク質脱燐酸酵素(PP2PP1両タイプ)に対する阻害剤の阻害活性の実測にも成功した。さらに、沖縄のトビイカの発光タンパクの抽出・精製・部分構造決定にも本装置を活用することができた。熱帯地域の生物発光の新規材料の探索を行うこともできた。一方、発光の分子機構についても^<13>Cで100%標識したルシフェリン類似体を化学合成し、低温光酸素化法により発光中間体であるジオキセタノン構造の化合物のNMRスペクトル測定にも成功し、世界で始めてその存在を実証した。コンピューターではルシフェラーゼの分子形状を計算し、発光素子との分子間相互作用に関する計算機化学についても成果を得た。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] Sugiyama,Y.; Ohtani,I.I.; Isobe,M; Takai,A.; Ubukata,M.; Isono,K.: "Molecular Shape Analysis and Activity of Tautomycin, a Protein Phosphatase Inhibitor" BioMed.Chem.Lett.6. 3-8 (1996)
[文献書誌] Umsami,K.; Isobe,M.: "Chemiluminescent Characters. of Hydroperoxide and Dioxetanone of Coelenterate Luciferin Analog Prepared by Low-Temperature Photooxygenation" Chemistry Lett.3. 215-216 (1996)
[文献書誌] Sugiyama,Y.; Ohtani,I.I.; Takai,A; Isobe,M.: "Sensitive analysis of protein phosphatase inhibitors by the firefly bioluminescence system : Application to PP1γ" BioMed.Chem.Lett.6. 3-8 (1996)
[文献書誌] Sugiyama,Y.; Ohtani,I.I.; Isobe,M.; Takai, A.; Ubukata,M.; Isono,K.: "Molecular Shape Analysis and Activity of Tautomycin,a Protein Phosphatase Inhibitor" Biosci,Biotech.Biochem.60. 1260-1264 (1996)
[文献書誌] Usami,K.; Isobe,M.: "Low-temperature Photooxygenation of Coelenterate Luciferin Analog ---- Synthesis and Proof of 1,2-Dioxetanone as Luminescence Intermediate." Tetrahedron. 52. 12061-12090 (1996)
[文献書誌] 磯部稔、藤井辰也、宇佐見研、久世雅樹: "生化学『生物発光の化学・最近の進歩』" 日本生化学会. 68巻. 1683-1691 (1996)

1996 年度 実績報告書

生物発光技術の多面的機能開発

研究代表者

磯部 稔 名古屋大学, 農学部, 教授 (00023466)

研究成果

[文献書誌] Sugiyama,Y.; Ohtani,I.I.; Isobe,M; Takai,A.; Ubukata,M.; Isono,K.: "Molecular Shape Analysis and Activity of Tautomycin, a Protein Phosphatase Inhibitor" BioMed.Chem.Lett.6. 3-8 (1996)

[文献書誌] Umsami,K.; Isobe,M.: "Chemiluminescent Characters. of Hydroperoxide and Dioxetanone of Coelenterate Luciferin Analog Prepared by Low-Temperature Photooxygenation" Chemistry Lett.3. 215-216 (1996)

[文献書誌] Sugiyama,Y.; Ohtani,I.I.; Takai,A; Isobe,M.: "Sensitive analysis of protein phosphatase inhibitors by the firefly bioluminescence system : Application to PP1γ" BioMed.Chem.Lett.6. 3-8 (1996)

[文献書誌] Sugiyama,Y.; Ohtani,I.I.; Isobe,M.; Takai, A.; Ubukata,M.; Isono,K.: "Molecular Shape Analysis and Activity of Tautomycin,a Protein Phosphatase Inhibitor" Biosci,Biotech.Biochem.60. 1260-1264 (1996)

[文献書誌] Usami,K.; Isobe,M.: "Low-temperature Photooxygenation of Coelenterate Luciferin Analog ---- Synthesis and Proof of 1,2-Dioxetanone as Luminescence Intermediate." Tetrahedron. 52. 12061-12090 (1996)

[文献書誌] 磯部 稔、藤井辰也、宇佐見研、久世雅樹: "生化学 『生物発光の化学・最近の進歩』" 日本生化学会. 68巻. 1683-1691 (1996)

1996 年度実績報告書

磯部稔名古屋大学, 農学部, 教授 (00023466)

[文献書誌] 磯部稔、藤井辰也、宇佐見研、久世雅樹: "生化学『生物発光の化学・最近の進歩』" 日本生化学会. 68巻. 1683-1691 (1996)