動物個体内で遺伝子の機能を光制御する新手法の開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22310141
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物分子科学
• 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)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: ケミカルバイオロジー / 有機光化学 / ケージド化合物

研究概要

モデル生物の個体内で,任意の遺伝子の機能発現を光制御する新手法の開発を目的に研究を行った。ケージドDNA およびRNA を合成する要素技術として,修飾位置特異的ケージドDNA を化学合成するためのケージドヌクレオシドを合成した。また,モジュール型ケージドヌクレオチドを設計・合成し,塩基配列選択的ヌクレオチドケージング試剤の開発に応用した。さらに,最も長波長光で光活性化できる新規光分解性保護基の開発にも成功した

研究成果

• [雑誌論文] Design,synthesis and photochemistry of modular caging groups for caged nucleotides (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Furuta, K. Manabe, A. Teraoka, K.Murakoshi, A. Ohtsubo, A. Suzuki
  • 雑誌名: Org. Lett. 巻: 14 ページ: 6182-6185
  • DOI: DOI: 10.1021/ol3029093
  • 査読あり
• [雑誌論文] Designing caged compounds for spatiotemporal control of cellular chemistry (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Furuta
  • 雑誌名: Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan 巻: 69 ページ: 1164-1169
  • DOI: DOI:10.5059/yukigoseikyokaishi.70.1164
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthetic Caged DAG-lactones for Photochemically Controlled Activation of Protein Kinase C (2011)
  • 著者名/発表者名: W. Nomura, T. Narumi, N. Ohashi, Y. Serizawa, N. E. Lewin, P. M. Blumberg, T.Furuta, H. Tamamura
  • 雑誌名: ChemBioChem 巻: 12 ページ: 535-539
  • DOI: DOI:10.1002/cbic.201000670
  • 査読あり
• [雑誌論文] 過渡的複合体の解析を可能にするケージド化合物 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古田寿昭,鈴木商信
  • 雑誌名: 生化学 巻: 83 ページ: 966-974
  • URL: http://www.jbsoc.or.jp/event/magazine/pdf/83-10-10.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] 遺伝子の機能発現を光制御するケージド化合物 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古田寿昭
  • 雑誌名: 光化学 巻: 42 ページ: 2-8
  • URL: http://photochemistry.jp/journal_j/index.htm
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photocontrolled Compound Release System Using Caged Antimicrobial Peptide (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Mizukami, M. Hosoda, T. Satake, S. Okada, Y. H o r i, T. Furutaand K. Kikuchi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 132 ページ: 9524-9525
  • DOI: DOI:10.1021/ja102167m
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development and photo-sensitive peptide bond cleavage reaction of two-photon near infrared excitation-responsive peptide (2010)
  • 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 group (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Yamaguchi, Y. Chen, S. Nakajima, T.Furuta, T. Nagamune
  • 雑誌名: Chem. Commun 巻: 46 ページ: 2244-2246
  • DOI: DOI:10.1039/b922502a
  • 査読あり
• [学会発表] β-ガラクトシダーゼ存在下で光解離するケージド化合物の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡 映里,鈴木 商信,古田 寿昭
  • 学会等名: 日本化学会第93 春季年会
  • 発表場所: 立命館大学(滋賀県)
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] 任意のタンパク質をラベル化できる新規ケージドフルオロフォアの合成と光反応性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 利根川千尋,中山智裕,鈴木商信,古田寿昭
  • 学会等名: 日本化学会第93 春季年会
  • 発表場所: 立命館大学(滋賀県)
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] Modular caged compounds: Design, synthesis and their use (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Furuta
  • 学会等名: 3rd International symposium on Creation of Functional Materials
  • 発表場所: University of Tsukuba (Ibaraki)
  • 年月日: 2012-12-11
• [学会発表] Synthesis and photochemistry of new caged fluorophores (2012)
  • 著者名/発表者名: C. Tonegawa, T. Nakayama, A. Suzuki and T. Furuta
  • 学会等名: 13th Tetrahedron Symposium Asian Edition, Challenge in Bioorganic & Organic Medicinal Chemistry
  • 発表場所: Taipei (Taiwan)
  • 年月日: 2012-11-30
• [学会発表] Synthesis and photochemistry of caged nucleosides (2012)
  • 著者名/発表者名: E. Oka, A. Asaba, A. Suzuki and T. Furuta
  • 学会等名: 13th Tetrahedron Symposium Asian Edition, Challenge in Bioorganic &Organic Medicinal Chemistry
  • 発表場所: Taipei (Taiwan)
  • 年月日: 2012-11-30
• [学会発表] Affinity purification of biotinylated caged nucleotides using a streptavidin magnetic bead (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Teraoka and T. Furuta
  • 学会等名: 13thTetrahedron Symposium Asian Edition, Challenge in Bioorganic & Organic Medicinal Chemistry
  • 発表場所: Taipei (Taiwan)
  • 年月日: 2012-11-28
• [学会発表] ビオチンタグを持つケージドヌクレオチドを用いた遺伝子発現の光制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺岡 葵・石橋 彩・古田寿昭
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶応大学(神奈川県)
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 塩基配列選択的ケージング試薬の設計と合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 星田智子・古田寿昭
  • 学会等名: 日本化学会第92 春季年会
  • 発表場所: 慶応大学(神奈川県)
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] Controlling cellular functions using caged compounds (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Furuta, A. Suzuki, J. Ohmuro
  • 学会等名: 17th International Biophysics Congress
  • 発表場所: Beijing (China)
  • 年月日: 2011-11-02
• [学会発表] Caged nucleotides: design, synthesis and their use (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Hoshida, A. Takada, M. L. Jikko, T. Furuta
  • 学会等名: 17th International Biophysics Congress
  • 発表場所: Beijing (China)
  • 年月日: 2011-11-01
• [学会発表] Manipulation of gene expression with caged nucleotides having a biotin tag (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Teraoka, T. Furuta
  • 学会等名: 17th International Biophysics Congress
  • 発表場所: Beijing (China)
  • 年月日: 2011-11-01
• [学会発表] Design and synthesis of caged nucleotides (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Furuta
  • 学会等名: 第48回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 兵庫県立大学(兵庫県)
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] 核酸塩基を保護したケージドヌクレオシドの合成と光反応性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 斉藤貴譜, 鈴木商信, 古田寿昭
  • 学会等名: 第5回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場(茨城県)
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] リボースを保護したケージドヌクレオシドの合成と光反応性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡 映里, 浅場貴一, 鈴木商信, 古田寿昭
  • 学会等名: 第5回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場(茨城県)
  • 年月日: 2011-09-12
• [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設計と合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古田寿昭
  • 学会等名: 第26回生体機能関連化学部会若手フォーラム,筑波大学
  • 発表場所: 筑波大学(茨城県)
  • 年月日: 2011-09-11
• [学会発表] PNA を導入したケージドヌクレオチドを用いた遺伝子の光発現制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 星田智子, 高田 梓, 実光真理, 古田寿昭
  • 学会等名: 2011 年光化学討論会
  • 発表場所: 宮崎市(宮崎県)
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] ビオチンタグを持ったケージドヌクレオチドを用いた遺伝子の光発現制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 寺岡 葵,古田寿昭
  • 学会等名: 2011 年光化学討論会,宮崎
  • 発表場所: 宮崎市(宮崎県)
  • 年月日: 2011-09-07
• [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,シンポジウム依頼講演
  • 発表場所: 神奈川大学(神奈川県)
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] Synthesis of caged nucleotides having a biotin tag (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Teraoka and T. Furuta
  • 学会等名: 2010 International chemical congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2010)
  • 発表場所: Honolulu (USA)
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] Synthesis and photochemistry of the new caged Ca2+ chelators (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Asaba, A. Z. Suzuki and T. Furuta
  • 学会等名: 2010 International chemical congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2010)
  • 発表場所: Honolulu (USA)
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] Suzuki and T. Furuta, Synthesis and photochemistry of new caged firefly luciferins (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Okuizumi, A. Z. Suzuki and T. Furuta
  • 学会等名: 2010 International chemical congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2010)
  • 発表場所: Honolulu (USA)
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] Chemo-enzymatic synthesis of caged oligonucleotides (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Saito, A. Z. Suzuki and T. Furuta
  • 学会等名: 2010 International chemical congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2010)
  • 発表場所: Honolulu (USA)
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] Design and synthesis of multifunctional caged compounds (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Manabe and T. Furuta
  • 学会等名: 2010 International chemical congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2010)
  • 発表場所: Honolulu (USA)
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] Development of a sequence selective nucleotide caging agent (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Hoshida and T. Furuta
  • 学会等名: Development of a sequence selective nucleotide caging agent
  • 発表場所: Honolulu (USA)
  • 年月日: 2010-12-19
• [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: 神戸国際会議場(兵庫県)
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] Sequence-selective Nucleotide Caging with PNA-Bhc-diazo (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Hoshida and T. Furuta
  • 学会等名: ICPOC20 (20th International Conference on Physical Organic Chemistry)
  • 発表場所: Busan (Korea)
  • 年月日: 2010-08-26
• [学会発表] Design and Synthesis of Multifunctional Caging Agents (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Manabe and T. Furuta
  • 学会等名: ICPOC20 (20th International Conference on Physical Organic Chemistry)
  • 発表場所: Busan (Korea)
  • 年月日: 2010-08-26
• [学会発表] Synthesis of Caged Nucleotides Having a Biotin Tag (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Teraoka and T. Furuta
  • 学会等名: ICPOC20 (20th International Conference on Physical Organic Chemistry)
  • 発表場所: Busan (Korea)
  • 年月日: 2010-08-26
• [図書] 実験医学増刊 心と体のクロストークから解く精神・神経疾患 (2012)
  • 著者名/発表者名: 尾藤晴彦,松崎政紀,吉村由美子,古田寿昭
  • 総ページ数: 100-106
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 実験医学別冊 遺伝子導入プロトコール (2012)
  • 著者名/発表者名: 古田寿昭
  • 総ページ数: 69
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 実験医学増刊 疾患克服をめざしたケミカルバイオロジー (2012)
  • 著者名/発表者名: 古田寿昭
  • 総ページ数: 150-155
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 高効率二光子吸収材料の開発と応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古田寿昭
  • 総ページ数: 167-177
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 核酸化学のニュートレンド (2011)
  • 著者名/発表者名: 古田寿昭
  • 総ページ数: 138-143
  • 出版者: 化学同人
• [図書] 生命現象を理解する分子ツール最前線 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古田寿昭
  • 総ページ数: 119-126
  • 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
  • 総ページ数: 49-55
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考]
  • URL: http://www.lab.toho-u.ac.jp/sci/biomol/tfuruta/index.html
• [産業財産権] 細胞種選択的に光活性化可能なケージド化合物 (2013)
  • 発明者名: 古田寿昭,曽根雅紀,鈴木商信,岡映里
  • 権利者名: 東邦大学
  • 産業財産権番号: 特願2013-36379号
  • 出願年月日: 2013-02-26