超分子による分子シンクロナイゼーションとその生体刺激伝達

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11167205
• 研究機関: 秋田大学
• 研究代表者: 濱田 文男 秋田大学, 工学資源学部, 教授 (40156401)
• 研究分担者: 末永 智一 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70173797)
• キーワード: シクロデキストリン / 分子認識能 / エキサイプレックス / 熱ショック蛋白質 / シャペロン活性

研究概要

ヘテロ2置換修飾シクロデキストリン(CD)の合成と分子認識能について検討した。シアノベンゼン-ピン修飾CDはCD空孔内での自己包接により,エキサイプレックス蛍光を示した。ゲスト添加によりエキサイプレックス蛍光強度の減少と通常蛍光の強度の増加が観察された。AC体及びAE体の蛍光及び円二色性スペクトルでは、AE体はそのエキサイプレックス蛍光は観察されずモノマー蛍光強度も弱い。円二色性では250nm付近の負のコットン効果強度が強くシアノベンゼン残基が空孔内にありピレン残基は空孔外にあると推定されAC体と異なる挙動を示した。
ダンシル修飾β-CDのHSP70あるいは熱ショック蛋白質(HSP)90をゲストとした時の蛍光強度変化よりタンパク質の包接形成が判明した。CD存在下,非存在下でのトリプシン消化酵素の蛋白分解反応を検討した。HSP70はCD共存下でより分解されやすく,トリプシンも同時にCDに取り込まれたことが示唆される。ATP共在下では分解されにくい。これはATPによるHSP70の二次構造の変化が報告されているがATP存在によりHSP70の高次構造がα-ヘリックスの減少とβ-シート構造の増大へと変化したためと考えられる。HSP90ではATP非共存,CD共存でより分解が促進された。ATP共存下ではCD存在で抑制が認められた。HSP90のシャペロン活性はcitrate synthase(C.S.)の熱変形により生ずる凝集を吸光度より検討した。C.S.:HSP90=1:2で凝集は完全に抑えられシャペロン活性が認められた。CDのみでは50%の活性が発現された。CDおよびHSP90共存下でさらに25%の増加が認められ、CD介在によるコア形成が考えられ、このことはCDによる生体高分子との分子シンクロナイゼーションであると考えられた。

研究成果

• [文献書誌] M.Narita: "Fluorescent Pyrrolinone-Modified Cyclodextrins as a Chemo-sensor for Organic Guests"Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry. 35. 605-619 (1999)
• [文献書誌] S.Ito: "Fluorescent Molecular Recognition Systems of Terphenyl Modified β-and γ-Cyclodextrins"International Journal of the Society of Materials Engineering for Resources. 7. 156-165 (1999)
• [文献書誌] F.Hamada: "Selective Chloromethylation of Cavitand at the Upper Rim and Induced Fit Type Complexation with Metal Cation by New Cavitands : Aza-crown-Modified Cavitands"Tetrahedron Letters. 40. 1527-1530 (1999)
• [文献書誌] M.Sato: "Fluorescent Chemo-Sensor for Organic Guests Based on Regioselectively Modified 6^A,6^B-,6^A,6^C-,and 6^A,6^D-Bis-Dansylglycine-Modified β-Cyclodextrins"Analytical Sciences. 15. 1199-1205 (1999)
• [文献書誌] M.Narita: "Fluorescent Molecular Sensing for Endocrine-Disputing Chemicals and Their Analogues Based on Dansyl or Anthranilate Modified β-and γ-Cyclodextrins"Analytical Science. 16. 37-43 (2000)
• [文献書誌] H.Suzuki: "New Polymides Derived from Norbornanetetracarboxylic Dianhydride and Aromatic Diamine Showing Excellent Transparency and Heat-Resistance"Journal of Polymer Science Part A : Polymer Chemistry. 38. 108-116 (2000)
• [文献書誌] M.Narita: "The Synthesis and Fluorescent Chemo-Sensor System Based on Regioselectively Dansyl-Tosyl-Modified β- and γ-Cyclodextrins"Journal of the Chemical Society,Perkin Transactions 2. (印刷中).
• [文献書誌] H.Suzuki: "Synthesis of New Aliphatic Carbonyl Derivatives with Palladium(II)Catalyst"International Journal of the Society of Materials Engineering for Resource. (印刷中).
• [文献書誌] H.Suzuki: "New Polyimides Derived from Norbornanetetracarboxylic Dianhydride and Aromatic Diamine Showing Excellent Transparency and Heat-Resistance"International Journal of the Society of Materials Engineering for Resource. (印刷中).
• [文献書誌] Y.Higuchi: "Fluorescent Chiral Molecular Sensing Based on β-Cyclodextrins Modified with Mono and Bis(R)-or(S)-3-Hydroxy-3-phenylpropanoic Acid"International Journal of the Society of Materials Engineering for Resource. (印刷中).