分子認識プロテオミクスを目的とする光キャプチャー法開発

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14658185
• 研究機関: 富山医科薬科大学
• 研究代表者: 畑中 保丸 富山医科薬科大学, 薬学部, 教授 (30111181)
• 研究分担者: 定金 豊 富山医科薬科大学, 薬学部, 助手 (60293304)
• キーワード: 光アフィニティーラベル / ジアジリン / アレイ化 / プローブライブラリー / 糖鎖結合タンパク質 / ペプチド / プロテオミクス / グライコミクス

研究概要

蛋白質の機能解析には、蛋白質群を網羅的に調べるより、系を絞ったフォーカスドプロテオームを対象にするのが有効とされる。これに有効な方法論である現在の光アフィニティーラベル法は、ターゲットを個別に解析するアプローチであり、母集団が巨大なプロテオームに適用するのは極めて非効率となる。この解決のため、複数のリガンドをマトリックス上に配置した、光アフィニティーアレイを考案し、光反応で捕捉される(光キャプチャー)蛋白質のみを分離解析する、将来的な自動化も考慮した新しい効率系を創出することで、分子認識に基づく効率的なフォーカスドプロテオーム解析のためのまったく新しい方法論提供を目的に、以下の萌芽期の課題を検討した。
本研究の課題解決のため、次の研究計画を以下の項目に大きくわけて焦点を絞った研究を推進している。
1)アレイ化には大量・多種のプローブが必要なため、これに見合うプローブ合成の効率化の検討。
2)DNAアレイ化に比し、プロテオーム解析では蛋白質の非特異的吸着など、アレイ構築にさらに工夫が必要となる。このための新たなアレイ化技術の開拓。
3)構築したアレイについての、応用系での検証。
これらのうち初年度の昨年は、主に1)について効率的なプローブの合成法を検討した。
本年度は、これをさらに検討してより一層の効率法開拓を目指すとともに、2)についての検討も開始した。その結果、平成15年度は各項目につき以下の研究成果を得ることができた。
1.光反応性ペプチドアレイ構築に必要な光反応性ユニットを確保するため、すでに確立した、独自の光反応性フェニルアラニンの光学選択的合成法を改良し、その大量不斉合成法を開拓した。
2.昨年度の、糖鎖及びペプチド型プローブに加え、光反応性DNAの効率的プローブ化を検討し、代表的な生体の3大成分の光反応性化の基礎技術を開拓した。
3.ポリプロピレン固相上へのアレイ構築を検討した結果、ポリオキシエチレン型のスペーサーがタンパク質の非特異的吸着の低減に有効であり、その応用で新しい阻害剤探索法のモデル系を構築することに成功した。

研究成果

• [文献書誌] Matsunaga H., Sadakane Y., Haginaka J.: "Separation of basic drug enatiomers by capillary electrophoresis using chicken alpha1-acid glycoprotein : Insight into chiral recognition mechanism."Electrophoresis. 24. 2442-2447 (2003)
• [文献書誌] Y.Sadakane, T.Yamazaki, K.Nakagomi, T.Akizawa, N.Fujii, T.Tanimura, M.Kaneda, Y.Hatanaka: "Quantification of the isomerization of Asp residue in recombinant aA-crystallin by reversed-phase HPLC"J.Pharm.Biomed.Anal.. 30. 1825-1833 (2003)
• [文献書誌] Makoto Hashimoto, Yasumaru Hatanaka, Kensuke Nabeta: "Effective Synthesis of a Carbon-Linked Diazirinyl Fatty Acid Derivative via Reduction of Arylcarbonyl Group to Hydrocarbon with Triethylsilane and Trifluoro-Acetic Acid"Heterocycles. 59. 395-398 (2003)
• [文献書誌] M.Kaneda, Y.Sadakane, Y.Hatanaka: "A novel approach for affinity based screening of target specific ligands : Application of photoreactive D-glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase"Bioconjugate.Chem.. 14. 849-852 (2003)
• [文献書誌] 定金 豊: "プロテオーム解析に役立つ人工大腸菌"ファルマシア. 39. 365-366 (2003)
• [文献書誌] Yutaka Sadakane, Yasumaru Hatanaka: "A Cleavable Photophore for Identificarion of Peptides Forming the Ligand-Binding Region of Receptor Protein : Resistance of Streptavidin-Bound Peptide to Cleavage of Disulfide Linkage"Photomedicine and Photobiology:,(2003). 25. 35-38 (2003)