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2009 年度 実績報告書

ジアリールエテン架橋ペプチドによる生体動的機能の光制御

公募研究

研究領域フォトクロミズムの攻究とメカニカル機能の創出
研究課題/領域番号 21021010
研究機関富山大学

研究代表者

藤本 和久  富山大学, 大学院・医学薬学研究部(薬学), 助教 (40334718)

研究分担者 井上 将彦  富山大学, 大学院・医学薬学研究部(薬学), 教授 (60211752)
キーワード生体分子 / ペプチド / 二次構造 / α-ヘリックス / 光制御 / 生体分子間相互作用
研究概要

本研究においては、ジアリールエテンをはじめとするフォトクロミック色素をペプチド鎖に導入し、生体分子間相互作用の光制御、さらにはそこから派生する協調的生体内連鎖反応のメカニカル制御を目指す。
フォトクロミック色素の中でも極めて高い光安定性を示すジアリールエテンを骨格とするクロスリンク剤を開発し、これを用いて架橋ヘリカルペプチドを合成した。架橋直後においては、ジアリールエテン骨格は開環構造(無色)をとっており、架橋ペプチドは安定なα-ヘリックス構造を形成している。ここに紫外光を照射すると、ジアリールエテン骨格は閉環構造(着色)へと異性化し、それに伴ってヘリックス構造は不安定化した。可視光を照射するとジアリールエテン骨格は開環構造へと異性化し、安定なヘリックス構造へ戻った。この光によるスイッチングは、ほとんど劣化することなく繰り返し行うことができた。
この結果を踏まえて、DNA結合タンパクであるQ50Kの結合ドメイン(ヘリックス領域)をもとにジァリールエテン架橋ペプチドを作成し、DNAとの相互作用の光による制御を試みた。ゲル電気泳動によって相互作用の評価を行ったところ、架橋ペプチド(閉環構造)とDNAを混ぜるとDNA由来のバンドが減少し、DNAとの会合体由来のバンドが観測された。一方、非架橋ペプチドや架橋ペプチド(開環構造)を加えた場合、DNA由来のバンドはほとんど変化せず、新たなバンドも観測されなかった。以上の結果から、ジアリールエテンのフォトクロミズムをトリガーとして、生体分子間の相互作用を光制御できる道筋が示された。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Specific Induced Circular Dichroism and Enhanced B to Z Transitions of Duplexes Stabilized by Chromophore-Linked Alkynylnucleoside Residues2010

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto, K., Aizawa, S., Oota, I., Chiba, J., Inouye, M.
    • 雑誌名

      Chem.-Eur.J. 16

      ページ: 2401-2406

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Versatile Fluorescent Sensors Based on Click Chemistry : Detection_ of Fatty Acids by their Pyrene-Emission Switching2009

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto, K., Yamada, S., Inouye, M.
    • 雑誌名

      Chem.Commun.

      ページ: 7164-7166

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristic Fluorescence Behavior of Dialkynylpyrene Derivatives in Hydrophobic Cavity of Protein2009

    • 著者名/発表者名
      Shinmori, H., Furukawa, H., Fujimoto, K., Shimizu, H., Inouye, M., Takeuchi, T.
    • 雑誌名

      Chem. Lett. 38

      ページ: 84-85

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photophysical Properties of 1,3,6,8-Tetrakis(arylethynyl)pyrenes with Donor or Acceptor Substituents : Their Fluorescence Solvatochromism and Lightfastness2009

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto, K., Shimizu, H., Frusyo, M.Akiyama, S., Ishida, M., Furukawa, U., Yokoo, T., Inouye, M.
    • 雑誌名

      Tetrahedron 65

      ページ: 9357-9361

    • 査読あり
  • [学会発表] ジアリールエテンを骨格とする非天然アミノ酸残基をもつ新規光応答性ペプチドの開発2010

    • 著者名/発表者名
      岡田洋平・藤本和久・井上将彦
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      近畿大学本部キャンパス(東大阪市)
    • 年月日
      20100326-20100329
  • [学会発表] ジアリールエテンを利用したヘリカルペプチド/DNA相互作用の光制御2010

    • 著者名/発表者名
      藤本和久・梶野雅起・河合博和・井上将彦
    • 学会等名
      第12回生命化学研究会
    • 発表場所
      芦原温泉 清風荘(福井県あわら市)
    • 年月日
      20100108-20100109
  • [学会発表] ジアリールエテンを骨格とする非天然アミノ酸を有するフォトクロミックペプチドの開発2009

    • 著者名/発表者名
      岡田洋平・河合博和・藤本和久・井上将彦
    • 学会等名
      平成21年度有機合成化学北陸セミナー
    • 発表場所
      富山観光ホテル(富山市)
    • 年月日
      20091009-20101010
  • [学会発表] 光応答性DNA結合ペプチドの開発2009

    • 著者名/発表者名
      河合博和・藤本和久・井上将彦
    • 学会等名
      第24回生体機能関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学医系キャンパス・百甲記念講堂(福岡市)
    • 年月日
      20090914-20090915
  • [学会発表] ジアリールエテン架橋ペプチドによる生体動的機能の光制御2009

    • 著者名/発表者名
      藤本和久・井上将彦
    • 学会等名
      フォトクロミズムの攻究とメカニカル機能の創出 第4回公開シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学学術交流会館(札幌市)
    • 年月日
      20090901-20090902
  • [学会発表] ジアリールエテンで架橋したペプチドのDNA認識能の光制御2009

    • 著者名/発表者名
      河合博和・藤本和久・井上将彦
    • 学会等名
      ケミカルバイオロジー学会 第4回年会
    • 発表場所
      神戸市産業振興センター(神戸市)
    • 年月日
      20090518-20090519
  • [備考]

    • URL

      http://www.pha.u-toyama.ac.jp/yakka/index-j.html

URL: 

公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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