• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2012 年度 実績報告書

細胞内在性タンパク質活性の時空間的光制御を目指した新規化学修飾法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23750188
研究機関京都大学

研究代表者

高岡 洋輔  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80599762)

キーワードタンパク質 / ケミカルバイオロジー / 化学修飾
研究概要

前年度までに、様々なタンパク質化学修飾法を試行して、タンパク質の活性を光で可逆的に制御出来る系の構築を目標として研究を行ってきた。最終年度では、温和な条件でタンパク質を化学修飾可能な「リガンド指向型化学」を応用して、タンパク質の活性を光で制御出来る方法論を確立した。モデル標的タンパク質として炭酸脱水酵素(CAI)を選択し、CAIリガンドと、CAI表面に疎水性相互作用で結合する19F分子とを、アシルイミダゾール基で連結したラベル化剤を用いる事で、タンパク質表面のただ1つのアミノ酸のみをほぼ定量的に化学修飾することを見出した。ラベル化された酵素はリガンド分子が共有結合で連結されているため完全に活性が失われるが、連結部分をケージド基で構成させる事で、UV光によって解離する事が出来る。これにより、酵素活性の100%オフ/オンスイッチングを達成した。本手法はリガンド認識を利用しているため、細胞系のような夾雑系でも適用でき、実際にCAIが内在的に発現する赤血球ライセート中でもCAIのみを選択的にラベル化し、さらにCAIの活性を光でオフオンスイッチングする事にも成功した。このように、課題に挙げた「タンパク質の光活性制御」を可能とする新規な化学的方法論を期間内に確立し、その成果を学術論文や学会発表で精力的に報告している。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] One-step construction of caged carbonic anhydrase I using a ligand-directed acyl imidazole-based protein labeling method2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Matsuo
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1039/C3SC50560J

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protein Organic Chemistry and Applications for Labeling and Engineering in Live-Cell Systems2013

    • 著者名/発表者名
      Yousuke Takaoka
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 52 ページ: 4088-4106

    • DOI

      10.1002/anie201207089

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative comparison of protein dynamics in live cells and in vitro by in-cell 19F-NMR2013

    • 著者名/発表者名
      Yousuke Takaoka
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 49 ページ: 2801-2803

    • DOI

      10.1039/C3CC39205H

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Specific Cell Surface Protein Imaging by Extended Self-Assembling Fluorescent Turn-on Nanoprobes2012

    • 著者名/発表者名
      K. Mizusawa, Y. Takaoka, I. Hamachi
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 134 ページ: 13386-13395

    • 査読あり
  • [学会発表] 革新的ケミカルプローブによるバイオセンシング(1):自己会合性ナノプローブによる酵素活性Turn-Onイメージング2013

    • 著者名/発表者名
      松尾和哉
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      20130322-20130325
  • [学会発表] 革新的ケミカルプローブによるバイオセンシング(2):自己集合性ナノプローブによる細胞内蛋白質イメージング2013

    • 著者名/発表者名
      水澤圭吾
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      20130322-20130325
  • [学会発表] In cellケミカルラベリング(2):アフィニティ駆動型DMAP(AGD)触媒による部位特異的19Fラベル化2013

    • 著者名/発表者名
      高橋直哉
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      20130322-20130325
  • [学会発表] LDAI化学によるタンパク質ラベリングを利用したケージド酵素の構築2012

    • 著者名/発表者名
      松尾和哉
    • 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
    • 年月日
      20120906-20120908
  • [学会発表] 細胞内在性タンパク質の19Fラベリングとダイナミクス解析2012

    • 著者名/発表者名
      高岡洋輔
    • 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
    • 年月日
      20120906-20120908
  • [図書] 生体分子および生体反応のイメージング、最先端材料システム One Point 10イメージング2012

    • 著者名/発表者名
      高岡洋輔
    • 総ページ数
      32ページ
    • 出版者
      共立出版
  • [備考] 浜地研究室ー京都大学大学院 工学研究科 合成・生物化学専攻 浜地研究室

    • URL

      http://www.sbchem.kyoto-u.ac.jp/hamachi-lab/

URL: 

公開日: 2014-07-24  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi