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2014 年度 実績報告書

ガス分子貯蔵と変換を目指した機能性リゾチーム結晶の創製

研究課題

研究課題/領域番号 12J07245
研究機関京都大学

研究代表者

田部 博康  京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード蛋白質結晶 / 金属錯体 / 一酸化炭素 / 細胞評価 / 単結晶構造解析
研究実績の概要

一昨年度、昨年度達成した、リゾチーム結晶を用いた一酸化炭素(CO)分子の貯蔵と放出反応を利用し、本年度は細胞内部へのCOガス分子デリバリーを行った。また様々な金属錯体や蛋白質変異体結晶を利用することで、光応答型CO放出をはじめとするCO放出コントロールを試みた。
[1. リゾチーム結晶複合体を用いた細胞へのCO分子導入] COは細胞内の転写因子NF-κBの活性およびその下流にある蛋白質の発現を制御することが報告されている。リゾチーム結晶とルテニウムカルボニル錯体からCO放出複合体を調製し、細胞へのCOガス導入材料として利用した。HEK293/kB-Fluc細胞を培養し、ここにリゾチーム結晶-Ru(CO)2複合体を加えた。一定時間培養後細胞を破砕し、ルシフェラーゼレポーターアッセイを行った。その結果、リゾチーム結晶-Ru(CO)2複合体を加えた細胞は強いルシフェラーゼ発光を示した。このことは、リゾチーム結晶-Ru(CO)2複合体から放出されたCO分子が細胞内に導入され、NF-κBを活性化したことを示唆している。
[2. 昆虫細胞多角体結晶を用いたCO放出材料の創製] 金属錯体を集積可能であるポリヒスチジンタグ(His-tag)を多角体に変異導入することで、大量のカルボニル錯体の貯蔵とCO放出を実現できる蛋白質結晶の創製を試みた。His-tag変異体結晶は野生型と比べ、ルテニウムカルボニル錯体を約2倍の効率で内部に集積し、約3倍のCOガスを放出することが明らかとなった。また、転写因子NF-κBを7倍の効率で活性化した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Preparation of a Cross-linked Porous Protein Crystal Containing Ru Carbonyl Complexes as a CO-releasing Material2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Tabe, Kenta Fujita, Satoshi Abe, Masahiko Tsujimoto, Takahiro Kuchimaru, Shinae Kizana-Kondoh, M. Takano, Susumu Kitagawa and Takafumi Ueno
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 54 ページ: 215-220

    • DOI

      10.1021/ic502159x

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Design of a CO-releasing Extracellular Scaffold using in-vivo Protein Crystals2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Tabe, Takuya Shimoi, Kenta Fujita, Satoshi Abe, Hiroshi Ijiri, Masahiko Tsujimoto, Takahiro Kuchimaru, Shinae Kizaka-Kondoh, Hajime Mori, Susumu Kitagawa and Takafumi Ueno
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 44 ページ: 342-344

    • DOI

      10.1246/cl.141035

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Porous Protein Crystals as Catalytic Vessels for Organometallic Complexes2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Tabe, Satoshi Abe, Tatsuo Hikage, Susumu Kitagawa and Takafumi Ueno
    • 雑誌名

      Chemistry an Asian Journal

      巻: 9 ページ: 1373-1378

    • DOI

      10.1002/asia.201301347

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 蛋白質結晶への有機金属錯体集積による一酸化炭素ガス放出材料設計と細胞応答観察2015

    • 著者名/発表者名
      田部博康、下位卓也、藤田健太、安部聡、森肇、北川進、上野隆史
    • 学会等名
      第95日本化学会春季年会
    • 発表場所
      船橋
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] 蛋白質結晶への有機金属錯体配位設計と細胞応答観測への応用2014

    • 著者名/発表者名
      田部博康、下位卓也、藤田健太、安部聡、森肇、北川進、上野隆史
    • 学会等名
      第63回錯体化学会討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-20

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公開日: 2016-06-01  

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