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固体材料表面への新規なタンパク質付着配向制御技術の開発

Research Project

Project/Area Number 17760624
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Biofunction/Bioprocess
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

今中 洋行  Okayama University, 大学院・自然科研究科, 助教 (10379711)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2007: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywords付着 / 親和性ペプチド / 固定化 / ステンレス / ポリスチレン / クッションタンパク質 / 超好熱菌 / バイオ分子 / 吸着等温線
Research Abstract

固体表面との相互作用を緩和する「クッションタンパク質」として,物理的強度が高い単量体タンパク質である超好熱菌Thermococcus Kodakaraensis由来Ribonuclease HII(HII)を利用し,モデル表面としては親水性ポリスチレン(PS)およびステンレス(SUS316L)を用いて,バイオ分子の固定化特性の調査を行った.N末端に各種固体表面親和性ペプチドを連結したHIIのC末端にHis-tag(モデルペプチド) または緑色蛍光タンパク質(GFP)(モデルタンパク質)を連結した各種キメラタンパク質をそれぞれ発現,精製した.そして,まずこれらを親水性PSプレート上に固定化し,ELISAによって固定化率,検出感度を調べた.その結果,His-tagについては,表面高親和性タグ(PS-tag : RAFIASRRIKRP)+HIIに連結することで1000倍濃度のタンパク質(BSA)共存下においても優先的に表面に固定化できることがわかった.さらにHIIのC末端にフレキシブルリンカー(FL : GGGS)を挿入することにより,酵素標識抗His抗体を用いた検出の感度向上がみられた.また,GFPを固定化した場合,PS-tagだけではなくHIIも連結した方が,より強固な固定化が可能であった.一方,ステンレス表面へのペプチド(His-tag)の固定化についても検討を行ったところ,ステンレス高親和性タグ(SS-tag :ADGEGEWTSGRR)+FLに連結した場合に比べ,HIIをSS-tagとFLとの間に挿入することで,検出感度が劇的に向上した.すなわち,抗体に標識化された検出用酵素とステンレス表面との相互作用がHIIの挿入により高度に低減されたと考えられた.これらの結果から,固体表面親和性ペプチドおよびFLを連結したHIIを「クッションタンパク質」として固定化対象のバイオ分子に連結することで,各種表面上に対して,配向および構造を維持しつつ優先的かつ機能的に固定化しうることがわかった.

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2008 2006

All Journal Article (1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Screening and Characterization of Affinity Peptide Tags Specific to Polystyrene Supports for the Orientated Immobilization of Proteins2006

    • Author(s)
      Kumada Y., Y.Tokunaga, H.Imanaka, K.Imamura, T.Sakiyama, S.Katoh, K.Nakanishi
    • Journal Title

      Biotechnology Progress 22・2

      Pages: 401-405

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] クッションタンパク質を利用したバイオ分子の固定化2008

    • Author(s)
      今中洋行, 山隅大輔, 柳田圭介, 今村維克, 中西一弘
    • Organizer
      日本化学会
    • Place of Presentation
      東京・立教大学
    • Year and Date
      2008-03-28
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] クッションタンパク質を利用したバイオ分子固定化技術の開発2008

    • Author(s)
      山隅大輔, 柳田圭介, 今中洋行, 今村維克, 中西一弘
    • Organizer
      化学工学会73年会
    • Place of Presentation
      浜松・静岡大学
    • Year and Date
      2008-03-19
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 親和性ペプチドを利用したポリスチレンおよびガラス表面への蛋白質固定化とその2008

    • Author(s)
      今中洋行, 上崎英範, 石村遼太, 熊田陽一, 今村維克, 中西一弘
    • Organizer
      化学工学会73年会
    • Place of Presentation
      浜松・静岡大学
    • Year and Date
      2008-03-17
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] ガラス高親和性ペプチドの探索とタンパク質・酵素の配向制御への応用2008

    • Author(s)
      石村遼太, 今中洋行, 今村維克, 中西一弘
    • Organizer
      日本農芸化学会中四国支部第20回講演会
    • Place of Presentation
      徳島・徳島大学
    • Year and Date
      2008-01-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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