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2017 年度 実績報告書

発光タンパク質のクロモフォア構造に関する生物有機化学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K07413
研究機関神戸大学

研究代表者

久世 雅樹  神戸大学, 農学研究科, 准教授 (40335013)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード生物発光 / 発光タンパク質 / フォラシン / デヒドロセレンテラジン / 化学合成 / 人工基質
研究実績の概要

昨年に引き続き、発光タンパク質(フォラシン)の発光を司る化学構造であるクロモフォアの詳細な化学構造と、発光開始段階における活性酸素種(ROS)が関与する仕組みの解明を目指し研究に取り組んだ。
これまで、フォラシンのアポタンパク質は市販のフォラシンを利用していたが、内在する天然型DCLも含まれているために、DCLに関する正確な構造活性相関はできず、昨年度までに合成した非天然型DCLに関する正確な発光効率を求めることができない状況であった。そこで、遺伝子発現したアポフォラシンに人口基質を加えて半合成フォラシンの調製を目指した。
昨年度取得したフォラシン人工遺伝子を用いて発現フォラシンの調製を試みた。分泌シグナル領域をもったアポフォラシンを、昆虫細胞により発現させた。その結果、目的とするアポフォラシンが糖鎖修飾された状態で発現させることに成功し、発現量は十分得られるることが分かった。アフィニティークロマトグラフィーにより精製し、純粋なアポフォラシンを得ることができた。これにDCLを加えて半合成フォラシンを再構成し、その発光活性を測定した。コントロールとして市販のフォラシンと比較した。その結果、発現アポフォラシンから再構成した半合成フォラシンの発光効率は、天然型フォラシンに比べると、同一濃度では低いという結果が得られた。糖鎖修飾には問題がないため、シグナル領域の切除とフォールディングについて、さらに精査する必要性が明らかになった。これが解決できれば、人工基質を用いて再構成した半合成フォラシンに関する正確な構造活性相関研究、そしてフォラシンのクロモフォアに関する詳細な化学構造を解明できると考えている。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Total Synthesis of (±)-Ramariolides C and D2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Kuse; Maiko Moriguchi; Masashi Hachida; Hirosato Takikawa
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 46 ページ: 1409-1411

    • DOI

      10.1246/cl.170631

    • 査読あり
  • [雑誌論文] First synthesis of (S)-(+)-hymenoic acid, a DNA polymerase λ inhibitor isolated from Hymenochaetaceae sp2017

    • 著者名/発表者名
      Kensuke TAKAHASHI; Miki MATSUI; Masaki KUSE; Hirosato TAKIKAWA
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 82 ページ: 42-45

    • DOI

      10.1080/09168451.2017.1406302

    • 査読あり
  • [学会発表] アルキリデンブテノリド骨格の選択的な構築法によるramariolide類の合成2018

    • 著者名/発表者名
      森口 舞子; 久世 雅樹; 滝川 浩郷
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会「名古屋」
  • [学会発表] キノリン骨格から誘導されるアライン中間体を利用した環化付加反応2018

    • 著者名/発表者名
      小玉 彩友美; 久世 雅樹; 滝川 浩郷
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会「名古屋」
  • [学会発表] 発光タンパク質(フォラシン)阻害剤のデザインと合成2017

    • 著者名/発表者名
      井庭 早耶香; 久世 雅樹; 滝川 浩郷
    • 学会等名
      日本農芸化学会 関西・中四国・西日本支部 2017年度合同大阪大会
  • [学会発表] Design and Synthesis of Substrate Analogs for Pholasin Bioluminescence2017

    • 著者名/発表者名
      久世 雅樹; 大西 里佳; 松岡 絢香; 滝川 浩郷
    • 学会等名
      18th Tetrahedron Symposium Asia Editon
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of Ramariolide A, C, and D2017

    • 著者名/発表者名
      森口 舞子; 八田 雅士; 滝川 浩郷; 久世 雅樹
    • 学会等名
      18th Tetrahedron Symposium Asia Editon
    • 国際学会
  • [備考] 神戸大学 大学院農学研究科 天然有機分子化学研究室

    • URL

      http://www.research.kobe-u.ac.jp/ans-nprd-chem/index.html

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公開日: 2018-12-17  

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