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2010 年度 実績報告書

細胞内シグナル伝達分子を標的とする蛍光性RNAーペプチド複合体センサーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21850018
研究機関京都大学

研究代表者

福田 将虎  福岡大学, 理学部, 助教 (90526691)

キーワードバイオセンサー / 生理活性物質 / リボヌクレオペプチド / 分子設計 / 分子進化工学
研究概要

前年度に引き続き、生体内神経伝達物質に応答する蛍光性RNA-ペプチド複合体(リボヌクレオペプチド:RNP)センサーの構築方法の開発を行った。従来の蛍光性RNPセンサー構築法に従い、ドーパミン、ヒスタミン、セロトニンに対して選択的に応答する蛍光RNPセンサーを構築した。また、本年度は新たに、複数の共有結合複合体RNPセンサーを同時に用いることにより、同一溶液中に存在する複数の標的分子をそれぞれ同時に異なる波長で検出する方法を開発した。まず、ATP応答性蛍光RNPセンサー及び、GTP応答性蛍光RNPセンサーの、RNAサブユニットと蛍光修飾Revペプチドサブユニットを共有結合により連結し、複合体形成が安定化した蛍光性RNPセンサーを構築した。その際に、ATPセンサーはCy5-Rev(励起、発光波長:650nm、670nm)を、GTPセンサーはフルオレセイン-Rev(励起、発光波長:485nm、535nm)を用いて各蛍光センサーを合成した。作製した蛍光センサーは、ATPもしくはGTPに対して選択的に蛍光応答性を示すことを明らかにした。次に、ATPセンサーとGTPセンサーが共存する溶液に、ATP及び、GTPを滴定し、それぞれの蛍光センサーに特徴的な励起・発光波長を用いて蛍光強度変化値を測定した。その結果、溶液中のATP濃度変化を670nmで、GTP濃度変化を535nmで、それぞれ特異的に検出することができた。さらに、得られた蛍光強度変化値は、各蛍光センサーを単独で用いた時と同様の挙動を示したことから、複数の共有結合複合体センサーが同一溶液中で使用できることを明らかした。以上の結果より、共有結合により安定化した蛍光性RNPセンサーを用いて、複数の生体内神経伝達物質を異なる波長で同時に観測する基盤的方法論の開発に成功した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2010

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Structural aspects for substrate binding and fluorescence of the ATP-binding ribonucleopeptide receptors and sensors2010

    • 著者名/発表者名
      Nakano S., Fukuda M., Mashima T., Katahira M., Morii T.
    • 雑誌名

      Ptptide Science 2010

      巻: In press

    • 査読あり
  • [学会発表] The structural characterization of an ATP-binding ribonucleopeptide receptor2010

    • 著者名/発表者名
      Nakano S., Fukuda M., Mashima T., Katahira M., Morii T.
    • 学会等名
      The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      ハワイ(ホノルル) アメリカ
    • 年月日
      2010-12-17
  • [学会発表] Development of ribonucleopeptide-based fluorescent sensors for dopamine2010

    • 著者名/発表者名
      Liew F.F., Fukuda M., Tainaka, K., Nakano S., Morii T.
    • 学会等名
      The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      ハワイ(ホノルル) アメリカ
    • 年月日
      2010-12-17
  • [学会発表] Alteration of RNA editing profile of HTR2C mRNA depending on the dose of double-stranded RNA adenosine deaminase2010

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Y., Kato S., Fukuda M., Deshimaru M.
    • 学会等名
      The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      ハワイ(ホノルル) アメリカ
    • 年月日
      2010-12-17
  • [学会発表] セロトニン2C型受容体mRNAにおけるリボース2'-O-メチルがRNA編集におよぼす影響2010

    • 著者名/発表者名
      喜多村春菜、鈴木智巳、山口彰太、田中泰圭、福田将虎、弟子丸正伸
    • 学会等名
      BMB2010(第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会)
    • 発表場所
      兵庫(神戸ポートアイランド)
    • 年月日
      2010-12-10
  • [学会発表] Structural aspects for substrate binding and fluorescence of the ATP-binding ribonucleopeptide receptors and sensors2010

    • 著者名/発表者名
      Nakano S., Fukuda M., Mashima T., Katahira M., Morii T.
    • 学会等名
      5th International Peptide Symposium in conjunction with 47th Japanese Peptide Symposium
    • 発表場所
      京都(京都国際会議場)
    • 年月日
      2010-12-08
  • [学会発表] セロトニン2C型受容体mRNAにおける編集パターンの決定機構2010

    • 著者名/発表者名
      田中泰圭、加藤卓、福田将虎、弟子丸正伸
    • 学会等名
      第12回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      東京(一橋記念堂)
    • 年月日
      2010-07-27

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公開日: 2012-07-19  

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