• 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

2018 年度 実績報告書

タンパク質夾雑空間解析を可能とする光触媒ー近接標識法の開発

公募研究

研究領域分子夾雑の生命化学
研究課題/領域番号 18H04542
研究機関東京工業大学

研究代表者

中村 浩之  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (30274434)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
キーワード光有機触媒 / ケミカルラベリング / 空間制御 / ラジカル / タンパク質
研究実績の概要

平成30年度は、タンパク質ケミカルラベリングに重要な修飾剤を最適化することで、非特異的な修飾反応を抑え、標的タンパク質を高選択的・高効率で修飾することができるMAUra を新たなラベル化剤として見出した(Chem. Commun. 54, 5871, 2018)。アミノ酸のチロシン誘導体との光反応やCV 測定から、MAUra はチロシン残基との反応効率が、通常ラベル化剤として用いられているtyramide の5 倍向上しており、MAUra から生じる活性種が不安定であるためRu 光触媒から離れた距離に位置するタンパク質への非特異的な反応が抑えられたことが示唆された。そこで、このMAUra を用いて、タンパク質混在系中のリガンド結合力の弱いタンパク質の検出を行なった。年度の途中に、細胞内触媒固定化技術開発に使用していたラベル化剤の合成装置に不測の故障が生じたため、当装置の修理・調整が必要となり、細胞内触媒固定化技術開発の再開までに3ヶ月間を要したが、ラベル化剤の合成は完了した。MAUra をラベル化剤としてRu 光触媒固定化アフィニティービーズ上に修飾させたラクトースに結合した、極めて結合力の弱いレクチン(解離定数Kd = 770 μM)の検出することに成功した。また、申請者が最近見出した、細胞膜透過性とタンパク質ラベル化の触媒能に優れたフラビン系の有機光触媒を活用し、対象のモデルとして低酸素誘導因子HIF-1αを選択し、そのタンパク質のN 末にその機能への影響が少ない低分子構造の捕捉タグを遺伝子工学的に導入することを、検討した。しかし、HaloTagーHIF-1αタンパク質を生細胞内に一過的に発現させることにはまだ成功していない。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

平成30年11月、細胞内触媒固定化技術開発に使用していたラベル化剤の合成装置に不測の故障が生じたため、当装置の修理・調整が必要となり、細胞内触媒固定化技術開発の再開までに3ヶ月間を要したため。

今後の研究の推進方策

リガンドに結合する複数の標的タンパク質を網羅的に修飾する方法を開発する。本手法を用いて糖鎖リガンドやキナーゼ阻害剤に結合する複数のタンパク質を修飾、二次元電気泳動による解析を行い、タンパク質ータンパク質相互作用に関する複数の標的タンパク質を一挙にラベル化させることを検討する。また、引き続き、HaloTagーHIF-1αタンパク質を生細胞内に一過的に発現させることを種々の細胞をもちいて検討する。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] 1-Methyl-4-aryl-urazole (MAUra) labels tyrosine in proximity to ruthenium photocatalysts2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Shinichi、Hatano Kensuke、Tsushima Michihiko、Nakamura Hiroyuki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 54 ページ: 5871~5874

    • DOI

      10.1039/c8cc02891e

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Target-protein-selective inactivation and labelling using an oxidative catalyst2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Shinichi、Tsushima Michihiko、Nakamura Hiroyuki
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 16 ページ: 6168~6179

    • DOI

      10.1039/C8OB01484A

    • 査読あり
  • [学会発表] Proximity-dependent labeling on ruthenium photocatalyst-functionalized affinity beads2019

    • 著者名/発表者名
      Michihiko Tsushima, Shinichi Sato, Hiroyuki Nakamura
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] アフィニティービーズ表面での局所的タンパク質ケミカルラベリング法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤伸一、對馬理彦、中村浩之
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
  • [学会発表] タンパク質夾雑空間解析を可能とする光触媒ー近接標識法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      中村浩之、佐藤伸一
    • 学会等名
      第2回新学術領域会議
  • [学会発表] Ru 光触媒を担持したアフィニティービーズを用いたリガンド結合タンパク質の網羅的なラベル化2018

    • 著者名/発表者名
      對馬理彦、佐藤伸一、中村浩之
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第13回年会
  • [学会発表] 光触媒を担持したアフィニティービーズ上におけるタンパク質ラベル化2018

    • 著者名/発表者名
      對馬理彦、佐藤伸一、中村浩之
    • 学会等名
      第12回バイオ関連化学シンポジウム
  • [学会発表] SELECTIVE PURIFICATION AND LABELING OF LIGAND-BINDING PROTEINS ON RUTHENIUM PHOTOCATALYST FUNCTIONALIZED AFFINITY BEAD2018

    • 著者名/発表者名
      Michihiko Tsushima, Shinichi Sato, Hiroyuki Nakamura
    • 学会等名
      the ICBS 2018 Annual Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Tyrosine Residue-Specific Chemical Modiffication of Target Proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Nakamura, Shinichi Sato, Michihiko Tsushima, Kensuke Hatano
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia (ICCEOCA-13)
    • 国際学会
  • [学会発表] Tyrosine-Specific Modification by Ruthenium Photocatalysts : Tools for Protein Engineering2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Nakamura, Shinichi Sato, and Michihiko Tsuchima
    • 学会等名
      The 25th International SPACC Symposium
    • 国際学会
  • [産業財産権] 電気化学的手法による修飾タンパク質の製造方法2018

    • 発明者名
      佐藤伸一、中村浩之
    • 権利者名
      佐藤伸一、中村浩之
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-124834
  • [産業財産権] 蛍光標識抗体又は抗体断片2018

    • 発明者名
      佐藤伸一、中村浩之、上田宏
    • 権利者名
      佐藤伸一、中村浩之、上田宏
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-142089

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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