テーラーメイドバイオセンサーとバイオチップ素子のコンビナトリアル創製

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15310147
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 森井 孝 京都大学, エネルギー理工学研究所, 講師 (90222348)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大久保 捷敏 京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (00040402)
• Keywords: バイオセンサー / リセプター / セカンドメッセンジャー / コンビナトリアル・ケミストリー / 分子設計 / 分子認識

Research Abstract

基質分子と結合することにより蛍光が変化する蛍光センサーは、シグナル伝達経路のリアルタイムイメージング、医療分野における診断などにおいて有用な機能性分子と考えられる。これまで、有機合成的、あるいは天然のタンパク質に蛍光分子を修飾することによりセンサー分子は作製されてきたが、テーラーメードの基質認識能を有する蛍光センサーを開発するのに汎用性の広い方法は無かった。本研究では、申請者が開発したテーラーメードの基質認識能を有する人工リセプター作製方法であるリボヌクレオペプチド法を蛍光センサー開発に応用することを目指した。
リボヌクレオペプチド法により選択した、ATPに対して選択的に結合するリセプターのペプチドサブユニットを蛍光分子により標識したところ、ATPの結合に伴った蛍光強度の変化が観測された。このことから、リボヌクレオペプチドリセプターのペプチドユニットに蛍光分子を修飾するという簡便な方法により、蛍光センサーへと機能を拡張出来ることを明らかにした。
PHドメインは約120アミノ酸からなる安定なタンパク質であり、イノシトール三リン酸に対して高い親和性を持っている。本研究ではPHドメインを二つのサブユニットに分割し、それぞれにコイルドコイルを付加することによって、再構築を可能にした。再構築したスプリットPHドメインはイノシトール三リン酸(IP_3)に対して強く結合し、かつL-IP_3とは結合しないというもとのPHドメインと同様の特性を示すことから、機能再構築が可能であることが実証された。

Research Products

• [Publications] T.Morii: "Functional Reassembly of a Split Ph Domain"J.Am.Chem.Soc.. 124. 5000-5004 (2003)
• [Publications] T.Morii: "Regulatory interaction of sodium channel IQ-motif with calmodulin C-terminal lobe"Riochem.Biophys.Res.Commun.. 307. 290-296 (2003)
• [Publications] T.Morii: "Amplification of receptor signalling by Ca^<2+> entry-mediated translocation and activation of PLCγ2 in B lymphocytes"EMBO J.. 22. 4667-4688 (2003)
• [Publications] T.Morii: "Ribonucleopeptide receptors"Biopolymers. 71. 11 (2004)
• [Publications] T.Morii: "Ribonucleopeptides : functional RNA-peptide complexes"Biopolymers. 76. 66-68 (2004)
• [Publications] T.Morii: "Novel real time sensors to quantitatively assess in vivo inositol 1,4,5-trisphosphate production in intact cells"Chem.Biol.. 11(in press). (2004)