リン酸化タンパク質を捕捉する機能性分子の開発とプロテオーム研究への応用

タンパク質のリン酸化は、細胞内のさまざまな制御機構に関わる共通のメカニズムであり、リン酸基の数やリン酸化されたアミノ酸残基を特定することは、代謝経路や細胞内機構におけるリン酸化タンパク質の役割を知る上で不可欠である。個々のリン酸化タンパク質に対応した抗体を用いる従来の方法と異なり、本研究ではリン酸基を認識する能力を有する機能性亜鉛化合物を用いたまったく新しいリン酸化タンパク質の分離・生成・検出に適した亜鉛化合物の基本骨格にモノ置換基(カルボキシル基やアミノ基など)を結合させて誘導体を合成した。それらは、アガロースなどのポリマーへの固定化が可能である。固定化したポリマーを使ったリン酸化タンパク質のアフィニティークロマトグラフィーの結果、リン酸化の度合いに応じた分離が可能であることが明らかとなった。また、新規に合成した化合物の物理化学的性質(亜鉛錯体の溶液内平行反応や溶解度など)について、分光分析、pH滴定法、電気泳動法などにより詳細に検討した。MALDI-TOF-MS分析においても、リン酸化合物と亜鉛化合物との複合体のイオンピークを検出できる詳細な条件を調べた。さらに、亜鉛の64や68同位体を用いることで、リン酸化の数やリン酸化合物を選択的に質量の差によって分析できる質量分析システムの開発にも成功した。さらに、リン酸化タンパク質を選択的に染色可能な蛍光色素の開発にも成功した。

タンパク質のリン酸化は、細胞内のさまざまな制御機構に関わる共通のメカニズムであり、リン酸基の数やリン酸化されたアミノ酸残基を特定することは、代謝経路や細胞内機構におけるリン酸化タンパク質の役割を知る上で不可欠である。個々のリン酸化タンパク質に対応した抗体を用いる従来の方法と異なり、本研究ではリン酸基を認識する能力を有する機能性亜鉛化合物を用いたまったく新しいリン酸化タンパク質の分離・生成・検出に適した亜鉛化合物の基本骨格にモノ置換基(カルボキシル基やアミノ基など)を結合させて誘導体を合成した。それらは、アガロースなどのポリマーへの固定化が可能である。固定化したポリマーを使ったリン酸化タンパク質のアフィニティークロマトグラフィーの結果、リン酸化の度合いに応じた分離が可能であることが明らかとなった。また、新規に合成した化合物の物理化学的性質(亜鉛錯体の溶液内平行反応や溶解度など)について、分光分析、pH滴定法、電気泳動法などにより詳細に検討した。MALDI-TOF-MS分析においても、リン酸化合物と亜鉛化合物との複合体のイオンピークを検出できる詳細な条件を調べた。さらに、亜鉛の64や68同位体を用いることで、リン酸化の数やリン酸化合物を選択的に質量の差によって分析できる質量分析システムの開発にも成功した。さらに、リン酸化タンパク質を選択的に染色可能な蛍光色素の開発にも成功した。