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2009 年度 実績報告書

光応答性タンパク質およびペプチドの創製と構造機能制御

研究課題

研究課題/領域番号 21350095
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

廣田 俊  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (90283457)

研究分担者 長尾 聡  奈良先端科学技術大学院大学, 物質成科学研究科, 助教 (30452535)
キーワード光応答性 / タンパク質 / ペプチド / 金属錯体 / タンパク質構造機能相関 / タンパク質機能制御 / ペプチド質機能制御
研究概要

タンパク質、ペプチドなどの構造を高い空間分解能と時間分解能で制御できれば、様々な利用法があり、特に、生体内計測分析や医療への利用が期待できる。そこで本研究では、光応答性タンパク質やペプチドを作製し、これらの生体分子の構造を制御するとともに、分子間の相互作用を光制御する。
生体分子間相互作用の光制御の一例として、ホスファチジルイノシトール3-キナーゼに結合するRLP1ペプチドの両末端にCysを導入した直鎖状ペプチド(linear-1 ; AcC-RKLPPRPSK-C)を用い光解離性修飾基により架橋した光解離性環状ペプチド(cyclic-1)を合成し、タンパク質-ペプチド相互作用の光制御を検討した。また、光照射によって金属イオンを「捕捉・脱離」できるシステムの構築を目指し、[Cu^<II>(trans-L)]/C_6-Au, [Cu^<II>(cis-L)]/C_6-Auをそれぞれ作製した。トランス体とシス体のいずれの場合も、サイクリックボルタモグラムはCu^<I/II>に由来する一対の酸化還元応答のみを示し、これらの酸化還元応答は掃引を繰り返すことで徐々に減少した。配位子がトランス体の場合、70回目の掃引時にはピークがほぼ完全に消失した。このピーク強度の減少はCuイオンが表面上の配位子から解離したことを意味している。一方、シス体の場合では70回目の掃引時には強度は減少したが、明確な酸化還元応答を示した。修飾に用いたcis-H_4L溶液はtrans-H_4Lも含んでいるため、[Cu^<II>(cis-L)]】/C_6-Au上にはcis-Lとtrans-Lの両方が修飾されている可能性が高く、cis-Lはtrans-Lよりも強くCuイオンと結合していることが示された。70回掃引後の[Cu^<II>(cis-L)]/C_6-Auに可視光を照射したところ、酸化還元ピークの強度が減少した。以上より、光照射によってCuイオンの結合を光制御できる可能性が示された。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Modulation of Protein-Ligand Interactions by Photocleavage of a Cyclic Peptide using Phosphatidylinositol 3-Kinase SH3 Domain as Model System2009

    • 著者名/発表者名
      I.Takahashi, S.Kuroiwa, H.Lindfors, L.Ndamba, A.Hiruma, T.Yajima, N.Okishio, M.Ubbink, S.Hirota
    • 雑誌名

      Journal of peptide Science 15

      ページ: 411-416

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulating Copper-Binding Affinity with Photoisomerizable Azobenzene Ligand by Construction of a Self-Assembled Monolayer2009

    • 著者名/発表者名
      I.Takahashi, Y.Honda, S.Hirota
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition 48

      ページ: 6065-6068

    • 査読あり
  • [学会発表] 酸化型[NiFe]ヒドロゲナーゼにおける光反応性の研究2010

    • 著者名/発表者名
      大須賀久織、庄村康人、小森博文、柴田直樹、樋口芳樹、廣田俊
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      東大阪
    • 年月日
      2010-03-29
  • [学会発表] Photoregulated Metal Binding to the Azobenzene Ligand on Au Surface2009

    • 著者名/発表者名
      I.Takahashi, Y.Honda, S.Hirota
    • 学会等名
      14th International Conference on Biological Inorganic chemistry (ICBIC14)
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      20090725-20090730
  • [学会発表] アゾベンゼン配位子の表面固定を利用した銅イオンの結合制御2009

    • 著者名/発表者名
      高橋勇雄、本田裕一郎、廣田俊
    • 学会等名
      第59回錯体化学討論会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2009-09-25

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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