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2013 年度 実績報告書

生体環境高分子の動的立体構造分析技術の研究

研究課題

研究課題/領域番号 23615012
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

和泉 博  独立行政法人産業技術総合研究所, 環境管理技術研究部門, 主任研究員 (20356455)

キーワード生体高分子 / 立体配座 / 超二次構造 / タンパク質 / 構造アライメント / 構造活性相関 / 赤外円二色性分光法 / 免疫
研究概要

1.PDB構造データを活用した構造相同性データマイニング手法の研究
目標であった1000個を超える7494サブユニットの立体配座コード構造データのデータベース化を行った。本手法を、βカテニンのアルマジロリピートに適用したところ、hhshshhという非常に特徴的な構造フラグメントをもつことが見いだされ、アルマジロリピート構造を特定する構造因子として利用できることがわかった。また、免疫性因子に共通する超二次構造フラグメント(shhshss)は、肺胞蛋白症 GM-CSF 自己抗体やバセドウ病 TSH受容体抗体にも存在していなかった。
2.VCD分光法を用いた生体高分子測定解析手法の研究
アミド結合をもつタキソールと骨格部の差スペクトルと、側鎖部にあたるメチルエステルの予測スペクトルとの比較を行い、IRスペクトルにおいてまずまずのスペクトルの一致を示した。これは、水素結合に関与する置換基の減少により、考慮すべき立体配座構造を的確に絞り込めていることを示していた。VCDスペクトルについては、IRバンドの予測波数のずれを考慮すると若干の類似性は認められたが、立体配座構造の帰属をつけることは出来なかった。このことから、フリーの状態で存在する側鎖部の密度汎関数法計算による予測された立体配座構造とは異なり、タキソールtailの立体配座構造はバッカチンIII骨格の存在による立体的制約を受けていることを強く反映していると示唆された。
以上のことから、差スペクトルの活用は差分としての有機基の立体配座構造とフリーな状態での立体配座構造がほぼ一致しないとうまく活用できないことが判明した。しかしながら、本研究で活用した立体配座探索技術が、医薬品認可に必要となる絶対配置決定技術に活用できそうなことがわかったため、同時進行で産学官連携を進めた。その結果、知財実施契約に結び付き、その契約に基づき技術移転活動を行った。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2013 その他

すべて 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [学会発表] 赤外円偏光二色性分光計:VCDキラル分子アナライザー ChiralIR-2Xによるキラル分子の絶対配座決定技法

    • 著者名/発表者名
      和泉 博、L. A. Nafie
    • 学会等名
      JASIS 2013 新技術説明会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際展示場(千葉県)
    • 招待講演
  • [学会発表] Data Mining of Supersecondary Structure in Protein

    • 著者名/発表者名
      和泉 博、脇坂昭弘、L. A. Nafie、R. K. Dukor
    • 学会等名
      BiWO2013 - BioInformatics Week in Odaiba -
    • 発表場所
      産総研臨海副都心センター(東京都)
  • [学会発表] タンパク質超二次構造のデータマイニング解析

    • 著者名/発表者名
      和泉 博、脇坂昭弘
    • 学会等名
      第36回情報化学討論会
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県)
  • [学会発表] 生物発光酵素の超二次構造コードアライメント解析

    • 著者名/発表者名
      和泉 博、脇坂昭弘
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
  • [備考] 生体高分子構造パターン解析技術

    • URL

      http://www.aist.go.jp/digbook/openlab/2013/pageindices/index109.html

  • [備考] 生理活性分子の立体配座コード化解析技術

    • URL

      http://staff.aist.go.jp/izumi.h/

  • [産業財産権] タンパク質の構造評価装置、構造評価方法、構造評価プログラム及び構造 評価プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体2013

    • 発明者名
      和泉 博、脇坂昭弘
    • 権利者名
      独立行政法人産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2013-115700
    • 出願年月日
      2013-05-31
  • [産業財産権] 人工生物発光酵素に用いるための発光基質2013

    • 発明者名
      金 誠培、和泉 博、田尾博明、鳥村政基、脇坂昭弘
    • 権利者名
      独立行政法人産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2013-217560
    • 出願年月日
      2013-10-18

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公開日: 2015-05-28  

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