2009 Fiscal Year Annual Research Report
合成化学的アプローチに立脚した電位依存性プロトンチャネルの機能発現機構の解析
Project/Area Number |
08J05963
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Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
中村 健一郎 Osaka University, 理学研究科, 特別研究員(DC2)
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Keywords | ペプチド合成 / 電位依存性プロトンチャネル / ライゲーション / ペプチドチオエステル / 膜タンパク質 / 脂質二重膜 |
Research Abstract |
電位依存性プロトンチャネル(VSOP/Hv)は4回膜貫通型のタンパク質であり、膜電位依存的にプロトンを透過させる機能を有している。申請者はVSOPの膜電位依存的な構造変化を固体NMRにより解析し、その機能発現機構の解明を行うことを目的としている。本年度はVSOPの化学合成法と活性評価法についての研究を行った。 機能発現最小ユニットであるVSOP(78-222)の合成は、固相合成法により調製したVSOP(78-120)、VSOP(121-157)、VSOP(158-222)それぞれをチオエステル法により縮合(ライゲーション)することにより達成した。しかし、合成したVSOP(78-222)の収率は非常に低いものであった。そこで効率の良い合成を実現するため低収率の原因の解明に取り組んだ結果、膜貫通部位を含むペプチドは固相担体に結合した状態や凍結乾燥した状態での保存、保護基の導入、チオエステルへの変換の際に徐々に会合体を形成し、反応性が低下することを明らかにした。この問題を解決するために、会合が抑制された条件下で、合成ブロックであるペプチドチオエステルを調製することを検討し、チオエステル結合をワンポットで形成する新規合成法を開発した。次に化学合成したVSOPを脂質二重膜中にフォールディングし、機能活性評価系を立ち上げた。具体的にはVSOPが膜を介して一方向にプロトンを透過させることにより生じる膜内外のpH変化をACMAという蛍光物質を用いて測定した。これまでに発現VSOPを用いてこの評価系が有効に機能することを確認した。 当初、VSOPの機能発現機構の解析を行うことを目的としていたが、膜タンパク質の合成には未解明の現象が散見され目的を達成することは出来なかった。しかし、チオエステル法を用いて4回膜貫通型タンパク質の合成を世界に先駆けて行い、本合成を通して膜タンパク質の一般的な取り扱い方を開発するための重要な足掛かりを得ることができた。
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Research Products
(11 results)
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[Journal Article] Chemical Synthesis of a Membrane Protein, Thrombopoietin Receptor(467-515)2010
Author(s)
Kanao, Tomoki, Nakamura, Ken'ichiroh, Sato, Takeshi, Kawakami, Toru, Aimoto, Saburo
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Journal Title
Peptide Science 2009
Pages: 151-152
Peer Reviewed
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[Journal Article] Synthesis of peptide thioesters via an N-S acyl shift reaction under mild acidic conditions on an N-4, 5-dimethoxy-2-mercaptobenzyl auxiliary group2009
Author(s)
Nakamura, Ken'ichiroh, Kanao, Tomoki, Uesugi, Tmoya, Hara, Toshiaki, Sato, Takeshi, Kawakami, Toru, Aimoto, Saburo
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Journal Title
Journal of Peptide Science 15
Pages: 731-737
Peer Reviewed
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[Journal Article] Synthetic Study of Voltage-Gated Proton Channel(VSOP/Hv)2009
Author(s)
Nakamura, Ken'ichiroh, Hara, Toshiaki, Tamagaki, Hiroko, Akai Yuichi, Sato, Takeshi, Kawakami, Toru, Kurokawa, Tatsuki, Fujiwara, Yuichiro, Okamura, Yasushi, Aimoto, Saburo
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Journal Title
Peptides : Breaking Away, Proceeding of the Twenty-First American Peptide Symposium
Pages: 298-299
Peer Reviewed
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[Journal Article] Peptide purification by affinity chromatography based on α-ketoacyl group chemistry2009
Author(s)
Hara, Toshiaki, Tainosho, Akira, Nakamura, Ken'ichiroh, Sato, Takeshi, Kawakami, Toru, Aimoto, Saburo
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Journal Title
Journal of Peptide Science 15
Pages: 369-376
Peer Reviewed
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[Journal Article] Chemical Synthesis, Isolation and Assembly of c-Subunits of Human F_o F_1-ATP Synthase2009
Author(s)
Hara, Toshiaki, Tainosho, Akira, Sato Takeshi, Nakamura, Ken'ichiroh, Kawakami, Toru, Aimoto, Saburo
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Journal Title
Peptides : Breaking Away, Proceeding of the Twenty-First American Peptide Symposium
Pages: 306-307
Peer Reviewed
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[Presentation] Study on Synthesis of Voltage-dependent Proton Channel(VSOP/Hv)Based on the Thioester Method2009
Author(s)
Nakamura, Ken'ichiroh, Hara, Toshiaki, Tamagaki, Hiroko, Akai Yuichi, Sato, Takeshi, Kawakami, Toru, Yasushi, Aimoto, Saburo
Organizer
3^<rd> Asia-Pacific International Peptide Symposium(APIPS)2009
Place of Presentation
Shineville Luxury Resort(Jeju Island), Korea
Year and Date
20091108-20091111
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[Presentation] Synthetic Study of Voltage-Gated Proton Channel(VSOP/Hv)2009
Author(s)
Nakamura, Ken'ichiroh, Hara, Toshiaki, Tamagaki, Hiroko, Akai Yuichi, Sato, Takeshi, Kawakami, Toru, Kurokawa, Tatsuki, Fujiwara, Yuichiro, Okamura, Yasushi, Aimoto, Saburo
Organizer
The 21^<st> American Peptide Symposium
Place of Presentation
Indiana University(Indianapolis), U.S.A.
Year and Date
20090607-20090612
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[Presentation] Chemical Synthesis, Isolation and Assembly of c-Subunits of Human F_o F_1-ATP Synthase2009
Author(s)
Hara, Toshiaki, Tainosho, Akira, Sato Takeshi, Nakamura, Ken'ichiroh, Kawakami, Toru, Aimoto, Saburo
Organizer
The 21^<st> American Peptide Symposium
Place of Presentation
Indiana University(Indianapolis), U.S.A.
Year and Date
20090607-20090612