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糸状菌界面活性蛋白質の細胞表層・固体表面での生化学的機能解析から生物模倣応用へ

Research Project

Project/Area Number 15J01183
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied microbiology
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

田中 拓未  東北大学, 農学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsハイドロフォビン / 自己組織化 / 水晶発振子マイクロバランス法(QCM) / 原子間力顕微鏡(AFM) / タンパク質の高次構造解析 / クチナーゼ / タンパク質間相互作用 / Aspergillus属糸状菌 / 水晶発振子マイクロバランス(QCM)法 / 結晶化 / タンパク間相互作用
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、麹菌が生産するハイドロフォビンRolAの特徴的性質(固体表面改質、免疫回避機能、酵素クチナーゼのリクルート)を、将来的に医学的・産業技術開発へ応用することを目指している。そのためにはRolAの高次構造決定や、固体表面とRolAの相互作用機構解明、及び吸着制御が必要である。これらの課題解決のため、今年度は下記の研究を実施した。
1.固体表面へのRolA吸着機構・吸着構造解析:疎水的に化学改質した金基板または雲母劈開表面を用い、RolAが基板表面に吸着する様子を高速AFMで観察した。その結果、疎水化金表面上でRolAが棒状構造を形成・伸長する様子が観察できた。本実験には後輩への指導・アドバイス面で関わった。また、RolA精製時に副産物として得られる糖鎖修飾物の固体表面改質性を調べたところ、通常のRolAに比べ固体表面への吸着量が少ないが、固体表面を親水化しやすいことが明らかとなった。
2.RolAの高次構造解析に向けた生産条件の検討:タンパク質の高次構造解析には、条件検討や実際の解析において高濃度のタンパク質が多量に必要となる。前年度はRolA溶液の高濃度化検討で一定の成果を得たため、今年度はRolA大量精製法を検討した。天然培地系と合成培地系で検討し、天然培地系の検討において、培地組成、培養条件、精製法の改良により、単位培地量当たり従来法比10倍のRolA精製量を達成した。この結果はRolAの結晶化条件を検討する上で有用と思われる。
3.ハイドロフォビン-クチナーゼ間の相互作用機構解析:モデル糸状菌であるAspergillus nidulansのハイドロフォビンRodAとクチナーゼCut1、Cut2を単離・精製し、固体基質の分解実験、QCMによる相互作用解析を行った。また、Cut1、Cut2の酵素学的性質解析も行った。さらに本項目で得た結果を英語原著論文として発表した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Analysis of the ionic interaction between the hydrophobin RodA and two cutinases of Aspergillus nidulans obtained via an Aspergillus oryzae expression system2017

    • Author(s)
      Takumi Tanaka, Mayumi Nakayama, Toru Takahashi, Kei Nanatani, Youhei Yamagata, Keietsu Abe
    • Journal Title

      Applied Microbiology and Biotechnology

      Volume: 101 Issue: 6 Pages: 2343-2356

    • DOI

      10.1007/s00253-016-7979-5

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Asp30 of Aspergillus oryzae cutinase CutL1 is involved in the ionic interaction with fungal hydrophobin RolA2017

    • Author(s)
      Yuki Terauchi, Yoon-Kyung Kim, Takumi Tanaka, Kei Nanatani, Toru Takahashi, Keietsu Abe
    • Journal Title

      Bioscience Biotechnology and Biochemistry

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Recruitment of esterase by fungal hydrophobins bound on polyesters and subsequent promotion of polyester degradation2017

    • Author(s)
      Keitsu Abe, Takumi Tanaka, Yuki Terauchi, Toru Takahashi, Fumihiko Hasegawa
    • Organizer
      29th Fungal Genetics Conference
    • Place of Presentation
      アシロマ(アメリカ・カリフォルニア州)
    • Year and Date
      2017-03-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] The adsorption kinetics and self assembled structures of Aspergillus oryzae hydrophobin RolA on chemically modified solid surfaces2017

    • Author(s)
      Yuki Terauchi, Megumi Nagayama, Takumi Tanaka, Hiroki Tanabe, Toshihiko Arita,Takeshi Higuchi , Keietsu Abe
    • Organizer
      29th Fungal Genetics Conference
    • Place of Presentation
      アシロマ(アメリカ・カリフォルニア州)
    • Year and Date
      2017-03-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Aspergillus nidulans におけるハイドロフォビン-クチナーゼ間相互作用2016

    • Author(s)
      田中拓未, 高橋徹, 山形洋平, 阿部敬悦
    • Organizer
      第16回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • Place of Presentation
      京都大学宇治おうばくプラザ(京都府宇治市)
    • Year and Date
      2016-11-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 麹菌 hydrophobin RolA との間の相互作用における CutL1 側の新奇相互作用部位2016

    • Author(s)
      寺内裕貴,金允卿,田中拓未,髙橋徹,阿部敬悦
    • Organizer
      第16回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • Place of Presentation
      京都大学宇治おうばくプラザ(京都府宇治市)
    • Year and Date
      2016-11-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 黄麹菌hydrophobin-cutinase間相互作用におけるhydrophobin N末端側の寄与2016

    • Author(s)
      田中拓未, 深谷愛衣, 佐藤大貴, 對馬裕誠, 上原健二, 高橋徹 ,阿部敬悦
    • Organizer
      第68回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      ANA クラウンプラザホテル富山(富山県富山市)
    • Year and Date
      2016-09-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Ionic interaction between Aspergillus hydrophobins and Aspergillus cutinases.2016

    • Author(s)
      Takumi Tanaka, Toru Takahashi, Mayumi Nakayama, Youhei Yamagata, Keietsu Abe
    • Organizer
      13th European Conference on Fungal Genetics
    • Place of Presentation
      フランス パリ ラ・ヴィレット公園
    • Year and Date
      2016-04-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Aspergillus属糸状菌におけるハイドロフォビン-クチナーゼ間のイオン的相互作用2016

    • Author(s)
      田中拓未、高橋徹、中山真由美、山形洋平、阿部敬悦
    • Organizer
      日本農芸化学会2016年度大会
    • Place of Presentation
      北海道札幌市 札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2016-03-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Aspergillus属糸状菌のハイドロフォビン-クチナーゼ間相互作用に関する研究2015

    • Author(s)
      田中拓未、高橋徹、山形洋平、阿部敬悦
    • Organizer
      第15回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • Place of Presentation
      東京都府中市 ルミエール府中
    • Year and Date
      2015-11-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 麹菌界面活性タンパク質hydrophobin RolAの負電荷表面への吸着機構の解析2015

    • Author(s)
      永山恵美、田中拓未、田邊弘毅、上原健二、高橋徹、有田稔彦、樋口剛志、阿部敬悦
    • Organizer
      第15回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • Place of Presentation
      東京都府中市 ルミエール府中
    • Year and Date
      2015-11-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Aspergillus属糸状菌のハイドロフォビンとクチナーゼ間における相互作用に関する研究2015

    • Author(s)
      田中拓未、對馬裕誠、村垣公英、上原健二、高橋徹、山形洋平、阿部敬悦
    • Organizer
      第67回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      鹿児島県鹿児島市 城山観光ホテル
    • Year and Date
      2015-10-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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