さきがけニュース
「生体分子の形と機能」領域


タンパク質の構造変化を捉える新技術を開発 芳坂貴弘研究者

2つの蛍光基を導入しておくことでタンパク質の立体構造変化をFRET(蛍光共鳴エネルギー移動)により計測する技術を開発し、Nature Methods誌に掲載される

 戦略的創造研究推進事業「生体分子の形と機能」研究領域(研究総括:郷 信広)における研究テーマの一環として、芳坂貴弘研究者(平成14年度採択)らは、2つの蛍光標識されたアミノ酸をタンパク質の指定した2ヶ所の位置へ導入しておくことで、タンパク質が他の分子と相互作用した際に生じる立体構造の変化を、FRET(蛍光共鳴エネルギー移動)の変化として計測することに成功しました。この成果は米国科学雑誌「Nature Methods」2006年11月号に掲載されました。

 芳坂研究者らは、通常は3文字からなる遺伝暗号の単位を4文字へ拡張することで、天然には存在しないアミノ酸「非天然アミノ酸」をタンパク質の指定した位置へ導入する手法を開発してきました。今回、蛍光標識された非天然アミノ酸を化学合成しておき、2つの4文字遺伝暗号を同時に用いることで、2種類の蛍光基をタンパク質の指定した位置へ組み込む手法を確立しました。この手法を用いて、カルモジュリンと呼ばれるタンパク質へ2つの蛍光基を導入しておくことで、カルモジュリン結合ペプチドやカルシウムの結合に伴う立体構造変化をFRETにより計測できることを示しました。

 この技術は、原理的に様々なタンパク質へ適用できることから、タンパク質の構造や機能を調べる基礎研究から、タンパク質に作用する薬剤開発などの実用研究まで、幅広い研究への応用が期待されます。


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氏名 芳坂 貴弘(ほうさか たかひろ)
所属 「生体分子の形と機能」領域(URL:http://www.jst.go.jp/kisoken/presto/complete/biomolpresto/
研究期間 2002年11月〜2006年3月
研究課題 蛍光標識アミノ酸の導入によるタンパク質の新規構造機能解析法の開発
所属 北陸先端科学技術大学院大学 マテリアルサイエンス研究科 助教授
Email hohsaka@jaist.ac.jp

【関連URL】

[研究者ページ] http://www.jst.go.jp/kisoken/presto/complete/biomolpresto/sub416.html
[NatureMethods誌] http://www.nature.com/nmeth/journal/v3/n11/abs/nmeth945.html


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