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2008 年度 実績報告書

タンパク質のリン酸化・脱リン酸化を検出する蛍光プローブの開発とその応用研究

研究課題

研究課題/領域番号 19710185
研究機関大阪大学

研究代表者

水上 進  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (30420433)

キーワード蛍光プローブ / 脱リン酸化 / レシオ測定 / pKa
研究概要

本年度は、前年度に開発した各プローブについて、様々なホスファターゼに対する選択性を調べた。その結果、全てのプローブに関して、酸性ホスファターゼに対して高い選択性を持つことが判明した。また、セリン/スレオニンホスファターゼおよびチロシンホスファターゼには全く認識されなかった。続いて、セリン/スレオニンに選択的に加水分解されるプローブ開発を目的として、リン酸化セリン残基を有する官能基を8位に修飾した新たなプローブをデザインし、合成・精製を行った。各ホスファターゼ選択性を調べたところ、予想に反してこの化合物も酸性ホスファターゼのみに認識・切断された。次に、各pHにおけるプローブの蛍光強度をプロットし、このプローブのpKaを調べた。プローブの原理上、pKaの前後において酵素反応による蛍光強度変化が最も大きくなる。新たに開発したプローブのpKaは前年度に開発したプローブのpKaよりも約0.5だけ酸性側にシフトしていた。すなわち、酸性ホスファターゼに適したpHである弱酸性領域において、最も強度変化の大きいプローブであった。本プローブを用いた測定結果より、7-ヒドロキシル基の近傍にアミノ基を修飾することによって、プローブの至適pHを酸性側にシフトできることが分かった。これにより、更なるプローブ改良の設計指針が得られた。本研究で開発した一連のプローブは、酸性ホスファターゼに高い選択性を有しており、骨転移癌などで活性化する酸性ホスファターゼのイメージング、あるいは阻害剤のスクリーニングなどに有用であると予想される。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Dual Functional Probe to Detect Protease Activity for Fluorescence Measurement and ^<19>F MRI2009

    • 著者名/発表者名
      Shin Mizukami
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition (in Press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lanthanide-based Protease Activity Sensors for Time-resolved Fluorescence Measurements2008

    • 著者名/発表者名
      Shin Mizukami
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 130

      ページ: 14376-14377

    • 査読あり
  • [学会発表] 遺伝子発現を検出する^<19>F MRIプローブ2009

    • 著者名/発表者名
      水上進
    • 学会等名
      第89回日本化学会春季年会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2009-03-29
  • [学会発表] 遺伝子発現を検出する^<19>F MRIプローブの開発2009

    • 著者名/発表者名
      水上進
    • 学会等名
      日本薬学会第129年会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] 発蛍光型タンパク質ラベル化法の開発2009

    • 著者名/発表者名
      水上進
    • 学会等名
      日本薬学会第129年会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] Sensing of Biological Molecules by Designed Visualization Probe2009

    • 著者名/発表者名
      Shin Mizukami
    • 学会等名
      第7回ライフサーベイヤシンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-01-29
  • [学会発表] 生体内分子を可視化するナノセンサ分子開発2009

    • 著者名/発表者名
      水上進
    • 学会等名
      第三回ナノバイオテクノロジー連携施策群成果報告会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-01-28
  • [学会発表] 酵素活性を検出するMRIプローブの開発2008

    • 著者名/発表者名
      水上進
    • 学会等名
      第3回バイオ関連合同シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-09-18
  • [学会発表] ^<19>F MRI Probe to Detect Enzyme Activity Using Paramagnetic Relaxation Enhancement2008

    • 著者名/発表者名
      Shin Mizukami
    • 学会等名
      World Molecular Imaging Congress 2008
    • 発表場所
      Nice, France
    • 年月日
      2008-09-13
  • [学会発表] 分子内常磁性効果を利用した酵素活性検出用^<19>F MRIプローブの開発2008

    • 著者名/発表者名
      水上進
    • 学会等名
      第25回希土類討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-05-29
  • [学会発表] プロテアーゼ活性を検出する^<19>F MRIプローブの開発2008

    • 著者名/発表者名
      水上進
    • 学会等名
      第3回日本ケミカルバイオロジー研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-05-19
  • [備考]

    • URL

      http://www-molpro.mls.eng.osaka-u.ac.jp/

  • [産業財産権] 希土類発光プローブ2008

    • 発明者名
      水上進, 他
    • 権利者名
      国立大学法人大阪大学, 他
    • 産業財産権番号
      特許特願2008-61320
    • 出願年月日
      2008-03-11
  • [産業財産権] タンパク質ラベル化システム2008

    • 発明者名
      水上進, 他
    • 権利者名
      国立大学法人大阪大学, 他
    • 産業財産権番号
      特許,特願2008-273182
    • 出願年月日
      2008-10-23

URL: 

公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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