生命システムの動的理解を可能にする分子性プローブの開発

开发能够动态了解生物系统的分子探针

• 批准号: 20016024
• 负责人: 古田 寿昭
• 金额: $ 4.8万
• 依托单位: Toho University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20016024/
• 关键词: ケージド化合物; 遺伝子; 光スイッチ; 細胞内シグナル伝達; 合成化学; 生体分子; ナノバイオ; 可視化; 遺伝子の機能制御

細胞内では共通のシグナル伝達のストラテジーを用いているにもかかわらず,刺激が異なれば,それによって制御される細胞機能も異なる。これは,シグナリングに関与する分子の時空間動態の偏りに起因すると考えられるが,証明するのは容易ではない。ケージド化合物への光照射によって実現できる局所刺激は,生理的条件をできるだけ再現した刺激法だといえる。これを,実時間イメージングによるアプローチと併用すれば,従来の方法では得られない情報が得られる解析法になる。本年度は微小管の重合を安定化する分子,脂質性シグナル分子,セカンドメッセンジャー類のケージド化合物を合成した。このうち,ケージドジアシルグリセロールとケージドインヒビターペプチド用いると,哺乳動物培養細胞内のプロテインキナーゼの細胞内局在を光制御可能であることを明らかにした。次に,狙った一細胞内のキナーゼ活性を光制御可能か検討した。その結果,ケージドジアシルグリセロール(Bhcmoc-diC8)をバルクに加えた培養細胞のうち,405nmレーザー光を照射した近傍の細胞だけに,εPKCの細胞膜へのトランスロケーションが観察された。この化合物は,一細胞内の局所のみにジアシルグリセロールを生成させることも可能で,T-細胞の細胞極性形成にジアシルグリセロールの局所濃度の上昇が必要かつ十分であることを証明する実験に用いることができた。また,新規ケージドNO分子が2光子励起でNOを発生できることと,その時の2光子励起効率を明らかにした。

Common cell で は の シ グ ナ ル 伝 da の ス ト ラ テ ジ ー を with い て い る に も か か わ ら ず, stimulate が different な れ ば, そ れ に よ っ て suppression さ れ る cell function も different な る. こ れ は, シ グ ナ リ ン グ に masato and す る spatial dynamic molecular の の partial り に cause す る と exam え ら れ る が, prove す る の は easy で は な い. ケ ー ジ ド compound へ の light に よ っ て be presently で き る stimulate は bureau, physiological conditions を で き る だ け reappearance し た だ stimulation method と い え る. こ れ を, be time イ メ ー ジ ン グ に よ る ア プ ロ ー チ と and す れ ば, 従 to の way で は have ら れ な い intelligence が ら れ る analytic method に な る. This year's tiny tube の は overlap を stabilization す る molecules, lipid sex シ グ ナ ル molecules, セ カ ン ド メ ッ セ ン ジ ャ ー class の ケ ー ジ を ド compounds synthesized し た. こ の う ち, ケ ー ジ ド ジ ア シ ル グ リ セ ロ ー ル と ケ ー ジ ド イ ン ヒ ビ タ ー ペ プ チ ド with い る と, mammals culture cells の プ ロ テ イ ン キ ナ ー ゼ の bureau in cells in を light suppression may で あ る こ と を Ming ら か に し た. This に, to target った the <s:1> キナ キナ ゼ ゼ activity in a cell を light control may 検 検 attack on た. そ の results, ケ ー ジ ド ジ ア シ ル グ リ セ ロ ー ル (Bhcmoc diC8 を バ ル ク に plus え た culture cell の う ち, 405 nm レ ー ザ ー を sunlight し た だ nearly alongside の cells け に, epsilon PKC の membrane へ の ト ラ ン ス ロ ケ ー シ ョ ン が 観 examine さ れ た. の は こ の compounds, a cell bureau の み に ジ ア シ ル グ リ セ ロ ー ル を generated さ せ る こ と も may で, t-cells の cell polarity form に ジ ア シ ル グ リ セ ロ ー ル の bureau concentration rising の が necessary か つ very で あ る こ と を prove す る be 験 に with い る こ と が で き た. ま た, new rules ケ ー ジ ド NO molecular が two photon excitation up で NO を 発 raw で き る こ と と, そ の の 2 photon wound up working rate を Ming ら か に し た.

项目成果

The E1 mechanism in photo-induced ss-elimination reactions for green-to-red conversion of fluorescent proteins

荧光蛋白绿红转换的光诱导 ss-消除反应中的 E1 机制

• 发表时间: 2009
• 期刊: Chem. & Biol. 16
• 作者: H.Tsutsui;et al.
• 通讯作者: et al.

Caged Phosphopeptide- Based Approach for Photochemical Activation of Kinases in Living Cells

基于笼式磷酸肽的活细胞激酶光化学激活方法

• 发表时间: 2008
• 期刊: ChemBioChem 9
• 作者: T. Kawakami;et.al.
• 通讯作者: et.al.

Modular caged nucleotides : design, synthesis and their use

模块化笼状核苷酸：设计、合成及其用途

• 发表时间: 2009
• 作者: A.Teraoka;K.Manabe;T.Hoshida;K.Murakoshi;T.Furuta
• 通讯作者: T.Furuta

細胞の生理機能を制御して解析するケージド化合物

用于控制和分析细胞生理功能的笼状化合物

• 发表时间: 2008
• 作者: T. Furuta;et.al.;青木卓司;A.Sarai;古田寿昭
• 通讯作者: 古田寿昭

Multiple bond-conjugated photoinduced nitric oxide releaser working with two-photon excitation.

• DOI: 10.1016/j.bmcl.2009.10.120
• 发表时间: 2010
• 期刊: Bioorganic & medicinal chemistry letters
• 影响因子: 2.7
• 作者: Kazuhiro Hishikawa;H. Nakagawa;T. Furuta;K. Fukuhara;H. Tsumoto;Takayoshi Suzuki;N. Miyata