電極基板に固定された生体高分子のダイナミクス変化を指標とする生体分子検出法の開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22350072
• 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: 生体関連化学
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 井上 将彦 富山大学, 大学院・医学薬学研究部(薬学), 教授 (60211752)
• 研究分担者: 阿部 肇 富山大学, 大学院・医学薬学研究部(薬学), 准教授 (10324055) ; 藤本 和久 九州産業大学, 工学部, 准教授 (40334718)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: SNP / SWV / フェロセン / DNA プローブ / ペプチドプローブ / 挿入多型 / 欠損多型 / 電気化学検出 / 全電極 / 電荷移動

研究概要

近年、本申請者らは、申請者オリジナルのフェロセン修飾 DNA プローブを用いて電気化学的一塩基多型検出法を報告した。本課題では、電極に固定化したプローブ分子のダイナミクスを指標として、様々な生体重要分子を検出できる電気化学的手法を開発した。その例として、(1) 矩形波ボルタンメトリー中のパルス電位周波数の調整による、挿入・欠損多型の電気化学的検出法を確立した。(2)新規なフェロセン修飾ペプチドプローブを用いた電気化学的タンパク質検出法を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Improvement of Helix-Forming Ability of Mannoside-Linked Ethynylpyridine Oligomers Constructed by Convergent Synthesis (2012)
  • 著者名/発表者名: Abe, H., Makida, H., and Inouye, M
  • 雑誌名: Heterocycles 巻: 86 ページ: 955-963
  • DOI: DOI:10.3987/COM-12-S(N)97
  • 査読あり
• [雑誌論文] Furanose Ring Conformations in a 1'-Alkynyl C-Nucleoside and the Dinucleotide (2012)
  • 著者名/発表者名: Chiba, J., Shirato, W., Yamade, Y., Kim, B.-S., Matsumoto, S., and Inouye, M
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 68 ページ: 9045-9049
  • DOI: DOI:10.1016/j.tet.2012.08.057
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrochemical Direct Detection of DNA Deamination Catalyzed by APOBEC3G (2012)
  • 著者名/発表者名: Chiba, J., Kouno, T., Aoki, S., Sato, H., Zhang, J.-Y., Matsuo, H., and Inouye, M
  • 雑誌名: Chem. Commun 巻: 48 ページ: 12115-12117
  • DOI: DOI:10.1039/C2CC36779C
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoswitchable, DNA-Binding Helical Peptides Assembled with Two Independently Designed Sequences for Photoregulation and DNA Recognition (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto, K., Kajino, M., Sakaguchi, I., and Inouye, M
  • 雑誌名: Chem. Eur. J 巻: 18 ページ: 9834-9840
  • DOI: DOI:10.1002/chem.201201431
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Convergent Synthetic Method for Saccharide-Linked Ethynylpyridine Foldamers by Huisgen Reaction (2012)
  • 著者名/発表者名: Abe, H., Makida, H., and Inouye, M
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 68 ページ: 4353-4361
  • DOI: DOI:10.1016/j.tet.2012.02.069
  • 査読あり
• [雑誌論文] Concentration- and Time-Dependent Eccentric Changes in Circular Dichroism of Saccharide-Linked Ethynylpyridine Oligomer with Copper(II) Ions (2012)
  • 著者名/発表者名: Abe, H., Ohishi, Y., and Inouye, M
  • 雑誌名: J. Org. Chem 巻: 77 ページ: 5209-5214
  • DOI: DOI:10.1021/jo300735j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of Higher-Order Structures of Chiral Poly(ethynylpyridine)s Depending on Size, Temperature, and Saccharide Recognition (2012)
  • 著者名/発表者名: Abe, H., Okada, K., Makida, H., and Inouye, M.
  • 雑誌名: Org. Biomolg. Chem 巻: 10 ページ: 6930-6936
  • DOI: DOI:10.1039/C2OB25816A
  • 査読あり
• [雑誌論文] Copper(II)/Phenanthroline-Mediated CD-Enhancement and Chiral Memory Effect on meta-Ethynylpyridine Oligomer (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashima, S., Abe, H., and Inouye, M
  • 雑誌名: Chem. Commun 巻: 48 ページ: 3330-3332
  • DOI: DOI:10.1039/C2CC00063F
  • 査読あり
• [雑誌論文] Palladium-Catalyzed Selective and Sequential Functionalization of 2,4,6-Trihalopyridine Rings: Synthesis of Ethynylpyridine Polymers Directly Joined with Aza-Crown Ethers (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashima, S., Yamamoto, T., Abe, H.,and Inouye, M
  • 雑誌名: Heterocycles 巻: 84 ページ: 355-360
  • DOI: DOI:10.3987/COM-11-S(P)62
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of Ethynylpyridine Macrocycles by Oxidative Coupling of an Ethynylpyridine Trimer with Terminal Acetylenes (2011)
  • 著者名/発表者名: Abe, H., Kurokawa, H., Chida, Y., and Inouye M
  • 雑誌名: J. Org. Chem 巻: 76 ページ: 309-311
  • DOI: DOI:10.1021/jo101921e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Side-Chain Cross-Linked Short -Helices That Behave like Original Proteins in Biomacromolecular Interactions (2011)
  • 著者名/発表者名: Kajino M., Fujimoto K., and Inouye M
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 133 ページ: 656-659
  • DOI: DOI:10.1021/ja106821x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hexamethyldisilazane-Promoted Sonogashira Reaction of Polyfunctionalized N-Containing Heterocycles (2011)
  • 著者名/発表者名: Inouye, M., Doi, Y., Azuchi, J., Shirato, W., Chiba, J., and Abe, H
  • 雑誌名: Heterocycles 巻: 82 ページ: 1137-1141
  • DOI: DOI:10.3987/COM-10-S(E)89
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective Binding of D2h-Symmetrical, Acetylene-Linked Pyridine/Pyridone Macrocycles to Maltoside (2011)
  • 著者名/発表者名: Abe H., Chida Y., Kurokawa H., and Inouye M
  • 雑誌名: J. Org. Chem 巻: 76 ページ: 3366-3371
  • DOI: DOI:10.1021/jo2003055
  • 査読あり
• [雑誌論文] Copper(II)-Mediated Chiral Helicity Amplication and Inversion of meta-Ethynylpyridine Polymers with Metal Coordination Sites (2011)
  • 著者名/発表者名: Takashima S., Abe H., and Inouye M
  • 雑誌名: Chem.Commun 巻: 47 ページ: 7455-7457
  • DOI: DOI:10.1039/C1CC12358K
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ethynylpyridine Polymers: Development of Polymeric Hosts for Saccharide Recognition (2010)
  • 著者名/発表者名: Abe, H., and Inouye, M
  • 雑誌名: J. Synth. Org. Chem. Jpn 巻: 68 ページ: 112-123
  • DOI: DOI:dx.doi.org/10.5059/yukigoseikyokaishi.68.112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Emissive Pyrene-based Fluorophores and Highly Sensitive Fluorescent Sensors Using Pyrene Emission Switching (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto. K
  • 雑誌名: Yakugaku Zasshi 巻: 130 ページ: 1283-1287
  • DOI: DOI:dx.doi.org/10.1248/yakushi.130.1283
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrochemical Detection of Insertion/Deletion Mutations Based on Enhanced Flexibility of Bulge-Containing Duplexes on Electrodes (2010)
  • 著者名/発表者名: Chiba, J., Akaishi, A., Ikeda, R., and Inouye, M
  • 雑誌名: Chem. Commun 巻: 46 ページ: 7563-7565
  • DOI: DOI:10.1039/C0CC02371J
  • 査読あり
• [学会発表] Synthesis and Evaluation of a New Class of Artificial DNA Based on Alkynyl C-Nucleosides with Newly Designed D*-T* and G*-C* Artificial Base Pairs (2012)
  • 著者名/発表者名: Shirato, W., Chiba, J., and Inouye,M
  • 学会等名: The 39th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
  • 発表場所: Nagoya (Japan)
  • 年月日: 20121115-17
• [学会発表] フェロセンを電気化学的レポーターとする金基板上でのペプチドの挙動解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 新川貴久,藤原匡志,藤本和久,井上将彦
  • 学会等名: 平成24年度有機合成化学北陸セミナー
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 20121005-06
• [学会発表] 天然 DNA とキメラ DNA の二重鎖解析と酵素適用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山出雄介,白土 渉,千葉順哉,井上将彦
  • 学会等名: 日本化学会生体機能関連化学部会 若手の会 第24回サマースクール
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20120727-28
• [学会発表] "パラ"連結型アルキニル人工 DNA の二重鎖形成の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 足土順一,千葉順哉,井上将彦
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会 第7回年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20120607-09
• [学会発表] 部分的にアルキニル人工 DNA を組み込んだキメラ DNA の熱力学安定性と酵素反応の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山出雄介,白土 渉,千葉順哉,井上将彦
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会 第7回年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20120607-09
• [学会発表] 三点水素結合様式を持つアルキニルC-ヌクレオシドをモノマーユニットとする人工DNA のオリゴマー化と相互作用評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 白土 渉,千葉順哉,井上将彦
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20120325-28
• [学会発表] 糖連結位置を変えたアルキニルC-ヌクレオチドオリゴマーの合成と物性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 足土順一,千葉順哉,井上将彦
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20120325-28
• [学会発表] 電極固定DNAプローブによる APOBEC3G の活性評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 青木 駿,佐藤仁志,千葉順哉,河野隆英,松尾浩,井上将彦
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20120325-28
• [学会発表] アミノ末端に構造制御領域を導入したヘリカルペプチドとDNAとの相互作用解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 梶野雅起,藤本和久,井上将彦
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20120325-28
• [学会発表] 糖連結エチニルピリジンオリゴマーの銅(II)イオン添加による円二色性変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大石雄基,阿部 肇,井上将彦
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20120325-28
• [学会発表] 芳香環-アセチレン骨格を連ねた水素結合性大環状ホスト分子の合成と糖認識機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 阿部 肇,河濟悠生,井上将彦
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20120325-28
• [学会発表] Hetero Duplex and Triplex Formation of Artificial DNA Based on Alkynyl C-Nucleosides with Natural DNA (2011)
  • 著者名/発表者名: Shirato, W., Chiba, J., and Inouye,M
  • 学会等名: The 38th International Symposium on Nucleic Acid Chemistry
  • 発表場所: Sapporo (Japan)
  • 年月日: 20111109-11
• [学会発表] 人工DNA オリゴマーと天然 DNA オリゴマーの相互作用評価とその高次構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 白土 渉,千葉順哉,井上将彦
  • 学会等名: 平成23年度有機合成化学北陸セミナー
  • 発表場所: 坂井
  • 年月日: 20111007-08
• [学会発表] 電気化学応答 DNA プローブによる APOBEC3G 酵素反応の検出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤仁志,千葉順哉,河野隆英,松尾浩,井上将彦
  • 学会等名: 第23回生体機能関連化学部会若手の会サマースクール
  • 発表場所: 廿日市
  • 年月日: 20110722-23
• [学会発表] 銅 (II) イオン添加によるエチニルピリジン分子の高次構造変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 阿部 肇,高嶋俊輔,大石雄基,井上将彦
  • 学会等名: 第7回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • 発表場所: 東広島
  • 年月日: 20110528-29
• [学会発表] アルキニル C-ヌクレオシドをモノマーユニットとする人工 DNA と天然 DNA から成るヘテロ2重鎖の熱力学的評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 白土 渉,千葉順哉,井上将彦
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第6回年
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110523-25
• [学会発表] 三種類の人工核酸塩基を導入したアルキニルC-ヌクレオシドの合成とそのオリゴマー化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 足土順一,千葉順哉,井上将彦
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第6回年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110523-25
• [学会発表] フェロセン連結 DNA プローブによる APOBEC3G 酵素反応の電気化学的評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤仁志,千葉順哉,河野隆英,松尾浩,井上将彦
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第6回年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110523-25
• [学会発表] 大環状エチニルピリジン分子による二糖の選択的分子認識 (2011)
  • 著者名/発表者名: 阿部 肇,千田祐資,井上将彦
  • 学会等名: シンポジウム モレキュラー・キラリティー
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110520-21
• [学会発表] 様々なタンパクをミニチュア化したヘリカルペプチドと DNA との相互作用解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 梶野雅起,藤本和久,井上将彦
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20110326-29
• [学会発表] 金基板上に固定化したフェロセンラベル化ペプチドの電子移動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤原匡志,藤本和久,井上将彦
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20110326-29
• [学会発表] アルキニル C-ヌクレオシドをモノマーユニットとする人工 DNA と天然 DNA の相互作用の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 白土 渉,千葉順哉,井上将彦
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20110326-29
• [学会発表] 異なる糖連結位置を持つアルキニル C-ヌクレオシドの合成とそのオリゴマー化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 足土順一,千葉順哉,井上将彦
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20110326-29
• [学会発表] Photoregulation of Peptide-DNA Interactions Based on Diarylethene Photochromism (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto, K., Kajino, M., Kawai, H., and Inouye, M
  • 学会等名: 6th International Symposium on Organic Photochromism
  • 発表場所: Yokohama (Japan)
  • 年月日: 20101017-21
• [学会発表] 金電極上におけるフェロセンラベル化ペプチドのダイナミクスと電気化学応答 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤原匡志,藤本和久,井上将彦
  • 学会等名: 平成22年度有機合成化学北陸セミナー
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 20101008-09
• [学会発表] 三種類の人工核酸塩基からなる人工 DNA 二重鎖の構築を目指した新規アルキニル C-ヌクレオシドの合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 足土順一,千葉順哉,井上将彦
  • 学会等名: 平成22年度有機合成化学北陸セミナー
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 20101008-09
• [学会発表] "ミニチュア化タンパク"としての架橋ヘリカルペプチドと DNA の相互作用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 梶野雅起,藤本和久,井上将彦
  • 学会等名: 第4回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 豊中
  • 年月日: 20100924-26
• [学会発表] 金基板上に固定化したフェロセンラベル化ペプチドとその電気化学応答との関係 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤原匡志,藤本和久,井上将彦
  • 学会等名: 第4回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 豊中
  • 年月日: 20100924-26
• [学会発表] ピリジン環の分極を利用した大環状化合物の選択的合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 阿部 肇,千田祐資,井上将彦
  • 学会等名: 第21回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20100909-11
• [学会発表] 電極上に固定化された DNAのダイナミクスとパルス電位周波数の同調に基づく遺伝子多型の検出(特別講演) (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上将彦
  • 学会等名: 甲南大学講演会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-09-08
• [図書] Chemistry and Biology of Artificial Nucleic Acids (2012)
  • 著者名/発表者名: Chiba, J., and Inouye, M, Egli, M., and Herdewijn P. Eds
  • 総ページ数: 135-158
  • 出版者: WILEY-VCH
• [図書] フォトクロミックペプチドによる生体動的機能の光制御「フォトクロミズムの新展開と光メカニカル機能材料」 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤本和久,井上将彦,入江正浩,関隆広監修
  • 総ページ数: 330-337
• [産業財産権] 高蛍光量子収率型疎水性プローブ、それを用いる生体高分子検出法ならびに生体高分子間相互作用検出法 (2012)
  • 発明者名: 井上将彦,藤本和久, 清水久夫
  • 権利者名: 井上将彦,藤本和久, 清水久夫
  • 産業財産権番号: 4929461
  • 取得年月日: 2012-02-24
• [産業財産権] 蛍光性分子のモノマー発光とエキシマー発光のスイッチングを利用した分子ビーコンを用いるDNA検出法 (2010)
  • 発明者名: 井上将彦,藤本和久, 清水久夫
  • 権利者名: 井上将彦,藤本和久, 清水久夫
  • 産業財産権番号: 4397659
  • 取得年月日: 2010-04-14