可視化プローブの創製によるがん化プロセスのイメージング

通过创建可视化探针对癌变过程进行成像

基本信息

批准号：
18011005
负责人：
菊地和也
金额：
$ 4.48万
依托单位：
Osaka 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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

タンパク質の生体内での機能を詳細に明らかにするために、タンパク質の局在や相互作用をリアルタイムで明らかにする時空間解析は極めて有効な方法論である。特にがん細胞において、がんの発症に関わるタンパク質を標識することにより、がん化プロセスのメカニズムを詳細に明らかにすることができると考えられる。そこで、本研究では、タンパク質の標識技術としてβ-ラクタマーゼをタグタンパク質として蛍光性小分子化合物でラベルする方法論の構築を行った。β-ラクタマーゼは、バクテリアのタンパク質であり真核細胞において基質と特異的に相互作用するため、真核細胞において標識するためのタグタンパク質として適している。まず、β-ラクタマーゼのラベル化剤として基質であるアンピシリン誘導体と自殺基質であるスルバクタムにそれぞれ蛍光性化合物を組み込み合成した。次に、β-ラクタマーゼとラベル化剤が安定な共有結合による複合体を形成するように活性部位付近のアミノ酸に変異を導入した。この変異体と合成したプローブは、速やかに複合体を形成することがゲル電気泳動法により示された。また、質量分析によりこの複合体は共有結合を形成していることが示された。以上の結果から、β-ラクタマーゼをタグタンパク質として蛍光性小分子化合物でラベル化することができることが示された。本研究において、がん細胞でのタンパク質の蛍光イメージングの基礎技術が確立され、がん化プロセスのメカニズムを明らかにする方法論を供出したといえる。

时空分析实时揭示蛋白质的定位和相互作用，是详细阐明蛋白质体内功能的极其有效的方法。特别是，通过标记癌细胞中参与癌症发展的蛋白质，人们认为将有可能详细阐明癌变过程的机制。因此，在本研究中，我们构建了一种使用β-内酰胺酶作为带有小荧光化合物的标签蛋白来标记蛋白质的方法。 β-内酰胺酶是一种细菌蛋白，可与真核细胞中的底物特异性相互作用，因此适合作为真核细胞中标记的标签蛋白。首先，作为β-内酰胺酶的标记剂，将荧光化合物分别掺入底物氨苄西林衍生物和自杀底物舒巴坦中。接下来，将突变引入活性位点附近的氨基酸中，以便β-内酰胺酶和标记剂形成稳定的共价复合物。凝胶电泳显示用该突变体合成的探针迅速形成复合物。此外，质谱分析显示该复合物形成共价键。上述结果表明，β-内酰胺酶可以用荧光小分子化合物作为标签蛋白进行标记。这项研究建立了癌细胞中蛋白质荧光成像的基础技术，可以说我们为阐明癌变过程的机制提供了方法论。