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2010 年度 実績報告書

動物個体内で遺伝子の機能を光制御する新手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22310141
研究機関東邦大学

研究代表者

古田 寿昭  東邦大学, 理学部, 教授 (90231571)

キーワードケージド化合物 / 光分解性保護基 / ビオチン / 遺伝子発現
研究概要

ケージド化合物を用いる光制御を,厚みのある組織切片や哺乳動物個体に適用するためには,可視から近赤外光を用いることが望ましい。赤色から近赤外領域に吸収極大を持つ新しい光分解性保護基の開発を目指して研究を行った。1光子励起条件下で,500nmより長波長光によって高い効率で活性化できて,様々な官能基を保護できる光分解性保護基は報告されていない。そこで,キサンテン系色素を基本骨格に持つ新規光分解性保護基(X)を合成した。X基は516nmに吸収極大を持つこと,その塩化物(X-C1)は516nm光の照射で分解することを確認した。このときの光反応効率(量子収率とモル吸光係数の積)は5,000/(M cm)以上であった。さらに,X-C1とBhcmoc-Glu(吸収極大波長は370nm)の混合物に516nm光を照射するとX-Clを,370nm光を照射するとBhcmoc-Gluをそれぞれ選択的に活性化できることも明らかにした。
ケージング試薬であるBhc-diazoによりケージドdsDNAの合成が可能である。しかし,プラスミドDNAのケージングに適用すると,ケージング反応がランダムに起こるため,ケージングされたプラスミドと未修飾プラスミドの混合物が生成する問題点があった。そこで,ビオチンタグを持つ新規ケージング試薬Bio-Bhc-diazoを合成し,ストレプトアビジンで修飾した磁気ビーズを利用したアフィニティー精製によって,未修飾DNAとの混合物からケージドDNAを分離精製できることを明らかにした。分離精製したケージドdsDNAをHeLa細胞にトランスフェクトしたところ,ケージングしていないdsDNAと比較して,目的遺伝子の発現が20%に低下し,UV照射によって80%まで発現が回復することを確認した。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (14件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Development and photo-sensitive peptide bond cleavage reaction of two-photon near infrared excitation-responsive peptide2010

    • 著者名/発表者名
      A. Shigenaga, J. Yamamoto, Y. Sumikawa, T.Furuta, A. Otaka
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett.

      巻: 51 ページ: 2868-2871

    • DOI

      DOI:10.1016/j.tetlet.2010.03.079

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Light-activated gene expression from site-specific caged DNA with a biotinylated photolabile protection group2010

    • 著者名/発表者名
      S.Yamaguchi, et al.
    • 雑誌名

      Chem.Commun

      巻: 46 ページ: 2244-2246

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photocontrolled Compound Release System Using Caged Antimicrobial Peptide2010

    • 著者名/発表者名
      S.Mizukami, et al.
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc.

      巻: 132 ページ: 9524-9525

    • 査読あり
  • [学会発表] 遺伝子の機能発現を光制御するケージド化合物の開発2011

    • 著者名/発表者名
      古田寿昭
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      日本化学会第91春季年会(2011)講演予稿集(招待講演)
    • 年月日
      2011-03-11
  • [学会発表] ターゲッティング機能を持つケージド化合物の合成2011

    • 著者名/発表者名
      真鍋香織・鈴木商信・古田寿昭
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      日本化学会第91春季年会(2011)講演予稿集
    • 年月日
      2011-03-11
  • [学会発表] 新規ケージドオリゴDNAの合成と光反応性2011

    • 著者名/発表者名
      齊藤貴譜・鈴木商信・古田寿昭
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      日本化学会第91春季年会(2011)講演予稿集
    • 年月日
      2011-03-11
  • [学会発表] 親和性タグを導入したケージング試薬の設計と合成2011

    • 著者名/発表者名
      寺岡葵・星田智子・古田寿昭
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      日本化学会第91春季年会(2011)講演予稿集
    • 年月日
      2011-03-11
  • [学会発表] Synthesis of caged nucleotides having a biotin tag2010

    • 著者名/発表者名
      A.Teraoka, T.Furuta
    • 学会等名
      2010 International chemical congress of Pacific Basin Societies(Pacifichem 2010)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii(USA)
    • 年月日
      2010-12-19
  • [学会発表] Chemo-enzymatic synthesis of caged oligonucleotides2010

    • 著者名/発表者名
      T.Saito, A.Z.Suzuki, T.Furuta
    • 学会等名
      2010 International chemical congress of Pacific Basin Societies(Pacifichem 2010)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii(USA)
    • 年月日
      2010-12-19
  • [学会発表] Design and synthesis of multifunctional caged compounds2010

    • 著者名/発表者名
      K.Manabe, T.Furuta
    • 学会等名
      2010 International chemical congress of Pacific Basin Societies(Pacifichem 2010)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii(USA)
    • 年月日
      2010-12-19
  • [学会発表] Development of a sequence selective nucleotide caging agent2010

    • 著者名/発表者名
      T.Hoshida, T.Furuta
    • 学会等名
      2010 International chemical congress of Pacific Basin Societies(Pacifichem 2010)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii(USA)
    • 年月日
      2010-12-19
  • [学会発表] Molecular design of nucleotide caging agents with high sequence selectivity2010

    • 著者名/発表者名
      星田智子・古田寿昭
    • 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
      神戸ポートピアホテル(兵庫県)
    • 年月日
      2010-12-09
  • [学会発表] 細胞の局所刺激を可能にするケージド化合物の開発2010

    • 著者名/発表者名
      古田寿昭
    • 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
      神戸ポートピアホテル(兵庫県)(招待講演)
    • 年月日
      2010-12-08
  • [学会発表] ヌクレオシドのケージド化合物の合成と光反応性2010

    • 著者名/発表者名
      斉藤貴譜, 鈴木商信, 古田寿昭
    • 学会等名
      2010年光化学討論会
    • 発表場所
      千葉大学(千葉県)
    • 年月日
      2010-09-09
  • [学会発表] Synthesis of Caged Nucleotides Having a Biotin Tag2010

    • 著者名/発表者名
      A.Teraoka, T.Furuta
    • 学会等名
      ICPOC20(20th International Conference on Physical Organic Chemistry)
    • 発表場所
      BEXCO, Busan(Korea)
    • 年月日
      2010-08-26
  • [学会発表] Design and Synthesis of Multifunctional Caging Agents2010

    • 著者名/発表者名
      K.Manabe, T.Furuta
    • 学会等名
      ICPOC20(20th International Conference on Physical Organic Chemistry)
    • 発表場所
      BEXCO, Busan(Korea)
    • 年月日
      2010-08-26
  • [学会発表] Sequence-selective Nucleotide Caging with PNA-Bhc-diazo2010

    • 著者名/発表者名
      T.Hoshida, T.Furuta
    • 学会等名
      ICPOC20(20th International Conference on Physical Organic Chemistry)
    • 発表場所
      BEXCO, Busan(Korea)
    • 年月日
      2010-08-26
  • [図書] 生命現象を理解する分子ツール最前線(化学フロンティア22)2010

    • 著者名/発表者名
      古田寿昭(分担)
    • 総ページ数
      180
    • 出版者
      化学同人
  • [図書] シングルセル解析の最前線2010

    • 著者名/発表者名
      古田寿昭(分担)
    • 総ページ数
      286
    • 出版者
      シーエムシー出版

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公開日: 2012-07-19  

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