自己集合蛋白質の光制御システムの構築

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23750179
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 宇井 美穂子 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (30549580)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 光応答性蛋白質 / 自己集合蛋白質 / photoactive yellow protein / alpha-hemolysin / 光制御

研究概要

自己集合蛋白質の一つである黄色ブドウ球菌由来孔形成毒素Hlaに光受容蛋白質PYPを遺伝子工学的に融合し、物質の膜透過性を光によって制御する生体分子デバイスを二種類構築した。分光学的解析により、いずれも光反応サイクルを保持し、光照射下においてHlaを介したイオン透過が阻害されることが示唆された。本研究での成果は、今後の蛋白質を基材とした光応答型ナノ細孔開発へ大きく貢献すると期待される。

研究成果

• [雑誌論文] A StructuredMonodisperse PEG for the Effective Suppression of Protein Aggregation (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Muraoka, Kota Adachi, Mihoko Ui, Shunichi Kawasaki, Nabanita Sadhukhan, Haruki Obara, Hidehito Tochio, Masahiro Shirakawa, and Kazushi Kinbara
  • 雑誌名: Angew. Chem., Int. Ed 巻: 52 ページ: 2430-2434
  • DOI: DOI:10.1002/anie.201206563
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mutations for decreasing the immunogenicity and maintaining the function of core streptavidin (2013)
  • 著者名/発表者名: Yumura K, Ui M, Doi H, Hamakubo T, Kodama T, Tsumoto K, Sugiyama A
  • 雑誌名: Protein Science 巻: 22(2) ページ: 213-221
  • DOI: DOI:10.1002/pro.2203
  • 査読あり
• [雑誌論文] Amplification of Light-induced Molecular-Shape Changeby Supramolecular Machines (2012)
  • 著者名/発表者名: Mihoko Ui, Yoshikazu Tanaka, Kazushi Kinbara
  • 雑誌名: Journal of Photopolymer Science and Technology 巻: 25 ページ: 655-658
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/articl e/photopolymer/25/5/25_655/_pdf
• [雑誌論文] Application of photoactive yellow protein as a photoresponsive module for controlling hemolytic activity of staphylococcal α-hemolysin (2012)
  • 著者名/発表者名: Ui M, Tanaka Y, Araki Y, Wada T, TakeiT, Tsumoto K, Endo S, Kinbara K
  • 雑誌名: chemical communications 巻: 48(39) ページ: 4737-4739
  • DOI: DOI:10.1039/c2cc18118e
  • 査読あり
• [学会発表] 機能性分子導入による孔形成蛋白質alpha-hemolyinの機能制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宇井美穂子,播磨耕祐,田中良和,田端和仁,野地博行,秋山公男,武井俊朗,津本浩平,金原数
  • 学会等名: 日本化学会第93回春期年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20130322-20130325
• [学会発表] cAMPの可逆制御を目指した光応答性PDEの創製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 新井康広,宇井美穂子,村上慎,荒木保幸,和田健彦,高橋泰人,金原数
  • 学会等名: 日本化学会第93回春期年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20130322-20130325
• [学会発表] Design of Photoresponsive Phosphodiesterase toward Reversible Control of cAMP (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Arai, M. Ui, H. Takahashi, K.Kinbara
  • 学会等名: 第9回国際高分子会 議(The 9th SPSJ International Polymer Conference(IPC2012))
  • 発表場所: 日本 , 神戸
  • 年月日: 20121211-20121214
• [学会発表] Development of Engineered Photoactive Yellow Protein as a Photoresponsive module for Controlling Biological Events (2012)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Miyauchi, Mihoko Ui, MakotoMurakami, Yasuyuki Araki, Takehiko Wada, Kazushi Kinbara
  • 学会等名: 第9回国際高分子会議(The 9th SPSJ International Polymer Conference(IPC2012))
  • 発表場所: 日本, 神戸
  • 年月日: 20121211-20121214
• [学会発表] Discrete Non-Linear PEGs for Protein Manipulation (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Muraoka, K. Adachi, M. Ui, S.Kawasaki, N. Sadhukhan, H. Obara, H. Tochio, M. Shirakawa, K. Kinbara
  • 学会等名: 第9回国際高分子会議 (The 9th SPSJ International Polymer Conference (IPC2012))
  • 発表場所: 日本, 神戸
  • 年月日: 20121211-20121214
• [学会発表] 光応答性モジュールを指向した改変型PYPの創製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮内佑輔,宇井美穂子,村上慎,荒木保幸,和田健彦,金原数
  • 学会等名: 第2回CSJ化学フェスタ2012,日本
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20121014-20121017
• [学会発表] Synthesisof PEG Derivatives and Their Application in Protein Stabilization (2012)
  • 著者名/発表者名: Nabanita Sadhukhan, Takahiro Muraoka, Mihoko Ui, Kazushi Kinbara
  • 学会等名: 第61回高分子討論会 (61st Symposium on Macromolecules)
  • 発表場所: 日本 , 名古屋
  • 年月日: 20120919-20120921
• [学会発表] 光応答性分子を用いた孔形成蛋白質alpha-hemolysinの光制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宇井美穂子,田中良和,荒木保幸,和田健彦,武井俊朗,津本浩平,金原数
  • 学会等名: 第6回バイオ関連化学合同シンポジウム
  • 発表場所: 日本,札幌
  • 年月日: 20120906-20120908
• [学会発表] Design of Photo-responsive Phosphodiesterase toward Reversible Control of cAMP (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Arai, Mihoko Ui, Hiroto Takahashi, Kazushi Kinbara
  • 学会等名: キャンパスアジアサマースクール
  • 発表場所: 日本,仙台
  • 年月日: 20120821-20120822
• [学会発表] Construction of photocontrollable nano-pore devises by grafting an engineered transmembrane units (2012)
  • 著者名/発表者名: Mihoko Ui, Kousuke Harima, Yoshikazu Tanaka, Toshiaki Takei, Kouhei Tsumoto, Kazushi Kinbara
  • 学会等名: The second Asian Chemical Biology Conference ACBC2012
  • 発表場所: 日本,沖縄
  • 年月日: 20120704-20120706
• [学会発表] Designer PEG-Conjugates for Protein Stabilization (2012)
  • 著者名/発表者名: Nabanita Sadhukhan, Takahiro Muraoka, Mihoko Ui, Kazushi Kinbara
  • 学会等名: The second Asian Chemical Biology Conference ACBC2012
  • 発表場所: 日本,沖縄
  • 年月日: 20120704-20120706
• [学会発表] 光応答性分子を用いた孔形成毒素alpha-hemolysinの光制御系の構築 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宇井美穂子,播磨耕祐,田中良和,荒木保幸,和田健彦,武井俊朗,津本浩平,金原数
  • 学会等名: 第22回バイオ・高分子シンポジウム
  • 発表場所: 日本,東京
  • 年月日: 20120625-20120626
• [学会発表] 光受容蛋白質Phtoactive Yellow proteinを用いたStaphylococcal alpha-Hemolysinの溶血活性制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宇井美穂子,田中良和,荒木保幸,和田健彦,武井俊朗,津本浩平,金原数
  • 学会等名: 第61回高分子学会年次大会(61st SPSJ Annual meeting)
  • 発表場所: 日本,横浜
  • 年月日: 20120529-20120531
• [学会発表] 光応答性蛋白質Photoactive Yellow protein融合Staphylococcal alpha-Hemolysinの機能制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宇井美穂子,田中良和,荒木保幸,和田健彦,武井俊朗,津本浩平,金原数
  • 学会等名: 日本化学会第92回春期年会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 20120325-20120328
• [学会発表] 人工分子を用いたStaphylococcus aureusα-hemolysinの溶血活性の制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 播磨耕祐,宇井美穂子,田中良和,石井則行,金原数
  • 学会等名: 日本化学会第92回春期年会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 20120325-20120328
• [学会発表] 白川昌宏,金原数,構造化PEG分子の合成とその性質(1)(Synthesis and Characterization of Discrete Non-Linear PEGs(1)) (2012)
  • 著者名/発表者名: 村岡貴博,安達皓太,宇井美穂子,河崎俊一,杤尾豪人
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会(The 92nd Annual Meeting of the Chemical Society of Japan)
  • 発表場所: 日本,神奈川
  • 年月日: 20120325-20120328
• [学会発表] 機能性人工分子が形作るナノ細孔の光制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宇井美穂子,播磨耕祐,田中良和,田端和仁,野地博行,秋山公男,金原数
  • 学会等名: 日本生物物理学会東北支部会2012,日本
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2012-12-21
• [学会発表] 構造化PEG分子の開発とタンパク質マニピュレーションへの応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 河崎俊一,村岡貴博,宇井美穂子,安達皓太,金原数
  • 学会等名: 平成23年度化学系学協会東北大会
  • 発表場所: 日本,仙台
  • 年月日: 20110917-20110918
• [学会発表] 構造化PEG分子の開発とタンパク質マニピュレーションへの応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 河崎俊一,村岡貴博,宇井美穂子,安達皓太,金原数
  • 学会等名: 第5回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 日本,つくば
  • 年月日: 20110912-20110914
• [学会発表] Development of a structured PEG molecule for protein manipulation (2011)
  • 著者名/発表者名: Shunichi Kawasaki, Takahiro Muraoka, Mihoko Ui, Kouta Adachi, Kazushi Kinbara
  • 学会等名: グローバルCOEサマースクールシンポジウム (Global COE Summer School Symposium)
  • 発表場所: 日本,仙台
  • 年月日: 20110818-20110819
• [備考]
  • URL: http://www.tagen.tohoku.ac.jp/labo/kinbara/index-j.html