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2012 年度 実績報告書

蛍光性リポソームと膜透過性分子を用いた酵素センサーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22550086
研究機関龍谷大学

研究代表者

宮武 智弘  龍谷大学, 理工学部, 教授 (10330028)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード酵素 / リポソーム / センシング / 生体膜 / 阻害剤
研究概要

蛍光性リポソームと膜透過性のポリマーを用いて、プロテインキナーゼならびにその阻害剤の活性を評価できるシステムの構築を目指した。プロテインキナーゼは細胞内における様々なシグナル伝達に係わる酵素で、ATPのリン酸をタンパク質に転移して、リン酸化タンパク質とADPを生成する酵素である。ATPはアニオン性であることから、カチオン性のポリマーと錯形成しながらその膜透過を抑制することを利用して、プロテインキナーゼの活性を蛍光で評価した。このとき、酵素阻害剤を加えてプロテインキナーゼの活性評価を行うことによって、異なる構造をもつ3種類の阻害剤(H-89, daphnetinおよび6-22amide)の活性評価を行った。その結果、本酵素活性評価システムはこれらの阻害剤においても有効に機能することを見出し、プロテインキナーゼ阻害活性評価において高い汎用性を有することを確認した。
一方、スクロースなど食品中に含まれる成分を本酵素センサーで検出する応用研究においては、検出感度の向上が課題である。そこで、従来の膜透過性ポリマーよりも低濃度で機能する膜透過性分子の開発を目指した。分子膜の疎水性領域をより効果的に透過できるようにカチオン性のポリマーに疎水性のピレン基を導入した膜透過性ポリマーを新規に合成した。その結果、合成した膜透過性ポリマーは高い膜透過活性を有するとともに、従来よりも低い濃度で活性を有することを確認した。つぎにこのポリマーを用いて、ATPとADPの変換を伴うヘキソキナーゼの活性評価を行ったところ、従来よりも少ない量の酵素溶液で、酵素活性を測定することができた。こうして新規合成した改良型の膜透過性ポリマーを用いることによって、より少ない量のスクロースの検出が行える酵素センサーが構築できることを見出した。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2013 その他

すべて 学会発表 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] Kinase Assay with Cell-Penetrative Polymers and a Fluorogenic Liposome

    • 著者名/発表者名
      T. Miyatake, Y. Isotani, H. Murata, S. Matile
    • 学会等名
      Eighth International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
    • 発表場所
      立命館大学びわこくさつキャンパス
  • [学会発表] カチオン性ポリマーと蛍光性リポソームを用いたキナーゼ阻害剤の活性評価

    • 著者名/発表者名
      宮武智弘、礒谷侑司、村田廣人、Matile Stefan
    • 学会等名
      第6回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学
  • [学会発表] 蛍光性リポソームと膜透過性ポリマーを利用したプロテインキナーゼ阻害剤の活性評価

    • 著者名/発表者名
      宮武智弘、礒谷侑司、村田廣人、Matile Stefan
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学びわこくさつキャンパス
  • [産業財産権] 酵素反応の阻害剤活性分析方法、および、分析キット2013

    • 発明者名
      宮武智弘、礒谷侑司
    • 権利者名
      宮武智弘、礒谷侑司
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2013-38620
    • 出願年月日
      2013-02-28

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公開日: 2014-07-24  

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