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2010 年度 実績報告書

センサーキナーゼを利用する新しいバイオセンシング機構の構築

研究課題

研究課題/領域番号 22550149
研究機関名古屋大学

研究代表者

中島 洋  名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (00283151)

キーワードシグナル変換 / バイオセンシング / センサーキナーゼ / アズリン / チトクロムc
研究概要

22年度の研究では、電子伝達タンパク質アズリンの銅イオン近傍ヘキナーゼ結合部位を、また電子伝達経路上のアミノ酸残基へ電極固定部位を選択的導入することに成功した。化学修飾を施したアズリンの炭素電極への固定化についても、22年度の研究において実現しており、電極表面においてアズリン分子が高度に配向した状態で化学吸着されていることを示すデータを得ている。さらに、アズリンで修飾された電極では、アズリン上のセンサーキナーゼ結合部位で生じる化学変化に対応して、銅イオンの酸化還元電位が変化することを確認している。この結果は、センサーキナーゼの活性変化が、アズリン銅の酸化還元電位の変化として計測できる可能性を示すものである。本研究では、センサーキナーゼのセンサー機能(キナーゼ活性の変化)を直接、電気的なシグナルへと変換することを目的としている。22年度の研究で実現した化学修飾アズリンは、センサーキナーゼの活性変化を電極において電流、電位の変化として計測ためのシグナル変換器としての役割を担うよう設計しており、本研究において核となる構成要素である。したがって、これまでのところ研究は、おおよそ計画通りに進展しているといえる。ただし、今回用いたセンサーキナーゼ(青色光センサーキナーゼ,LovK)は、22年度の研究で設計、合成したキナーゼ結合部位に対して、ほとんど結合性を示さなかった。その原因を検証したところ、キナーゼが結合するアデノシン三リン酸疑似基質部位をアズリンをつなぐためのリンカー構造が柔軟なポリエーテル構造であることに原因のあることが明らかとなってきた。そこで、23年度の研究では、リンカー部分に適度な柔軟性と剛直性を備えたオリゴペプチドを用いたキナーゼ活性部位を設計、合成し、キナーゼとの動的な結合・解離の実現を目指す。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Rational engineering of Thermus thermophilus cytochrome c_<552> to a ther mally tolerant artificial peroxidase2010

    • 著者名/発表者名
      H.Nakajima, et al.
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      巻: 39 ページ: 3105-3114

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Design of Heme Proteins for Future Application

    • 著者名/発表者名
      H.Nakajima, et al.
    • 雑誌名

      Catalysis Surveys from Asia

      巻: 印刷中(未定)

    • 査読あり
  • [学会発表] 分離可能なヘムを有するチトクロムc-発現、精製、ヘムの分離-2011

    • 著者名/発表者名
      中島洋
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会(2011)
    • 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] Functional analysis of VnfA, a nitrogenase transcriptional regulator from Azotobacter vinelandii2010

    • 著者名/発表者名
      H.Nakajima
    • 学会等名
      PACIFICHEM2010
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center, Honolulu, USA
    • 年月日
      2010-12-16
  • [学会発表] Protein Engineering of Cytochrome c_<552> from a thermophile2010

    • 著者名/発表者名
      H.Nakajima
    • 学会等名
      10^<th> IRTG symposium
    • 発表場所
      Munster Univ., Munster, Germany
    • 年月日
      2010-11-30
  • [学会発表] Artificial peroxidase founded on a thermally tolerant protein from Thermus thermophilus2010

    • 著者名/発表者名
      H.Nakajima
    • 学会等名
      第60回記念錯体化学OSAKA国際会議
    • 発表場所
      大阪国際交流センター(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-28
  • [学会発表] 電子伝達タンパク質-環境応答性分子複合体を用いた、シグナル変換の試み2010

    • 著者名/発表者名
      中島洋
    • 学会等名
      第20回金属の関与する生体関連反応シンポジウム
    • 発表場所
      徳島文理大学国際会議場(徳島県)
    • 年月日
      2010-06-25
  • [備考]

    • URL

      http://www.chem.nagoya-u.ac.jp/005Overview/110/index.phtml.en

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公開日: 2012-07-19  

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