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磁性細菌粒子膜への膜貫通タンパク質の発現に向けた粒子膜改変に関する研究

Research Project

Project/Area Number 18760596
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Biofunction/Bioprocess
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

吉野 知子  Tokyo University of Agriculture and Technology, 大学院・共生科学技術研究院, 特任准教授 (30409750)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords膜貫通タンパク質 / 脂質二重膜 / 磁性粒子 / アンカー / 形質転換 / 磁性細菌
Research Abstract

本研究では、創薬分野において注目を集めている膜貫通タンパク質を、磁性細菌から得られる脂質二重膜で覆われた磁性粒子(磁性細菌粒子)上に機能を保持した状態でアセンブルすることを目指している。本目標を達成するために、膜貫通タンパク質を磁性細菌粒子上に局在させるためのアンカーの検討、また膜貫通タンパク質を局在させた粒子表面の脂質・タンパク質のリアレンジによるターゲット膜貫通タンパク質の機能化を行うことを目的とした。前年度に検討した発現法により膜4回貫通型のテトラスパニンファミリーに属するCD81の磁性細菌粒子上への発現を試みた。粒子膜に強固に結合しでいる磁性細菌粒子膜由来のMms13タンパク質のC末端にCD81の全長または細治外領域(ED1)を融合し、融合タンパク質を磁性細菌に導入した。ED1をディスプレイした粒子においては、磁性細菌粒子膜に高発現していることが確認できた。次に粒子膜にアセンブルされた膜貫通タンパク質の機能性の向上を目的として、粒子膜の改変を行った。磁性細菌粒子上の膜表面には粒子合成に関わるタンパク質など、表在または貫通タンパク質が多く存在する。これらのたんぱく質は目的の膜貫通たんぱく質の解析において、擬陽又は擬陰的な反応性を示す可能性がある。そこで磁性細菌粒子に対し、様々な界面活性剤処理を施し、たんぱく質の除去を行った。界面活性剤にCTABを用いることにより、粒子膜に強固に結合しているMms13アンカー分子と融合した目的タンパク質は特異的に粒子に残り、また他のタンパク質は除去されていることが示された。さらに、界面活性剤により除かれた脂質を補うために、ホスファチジルコリンを添加した。その結果、分散性が回復し目的タンパク質の機能も保持されていることが示された。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2007 2006 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Magnetic separation of CD14 cells using antibody binding with protein A expressed on bacterial magnetic particles for generating dendritic cells.2006

    • Author(s)
      T.Matsunaga, M.Takahashi, T.Yoshino, M.Kuhara, H.Takeyama
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Commun. 350

      Pages: 1019-1025

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Magnetic cell separation using nano-sized bacterial magnetic particles with reconstructed magnetosome membrane.

    • Author(s)
      T. Yoshino, H, Hirabe, M. Takahashi, M, Kuhara H. Takeyama, T. Matsunaga
    • Journal Title

      Biotechnol. Bioeneg. (in press)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bioengineering of bacterial magnetic particles and its application to estrogen receptor ligand binding assay.

    • Author(s)
      T. Yoshino, C, Kaji, T. Matsunaga
    • Journal Title

      Proceedings of MRS (in press)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] バイオナノ磁性粒子膜改変による新規マテリアルの創製と細胞分離への応用2007

    • Author(s)
      吉野 知子、高橋 正行、米山 健太郎、堀部 卓郎、溝口 信二、竹山 春子、松永 是
    • Organizer
      第59回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Book] バイオプロセスハンドブッ : バイオケミカルエンジニアリングの基礎から有用物質生産・環境調和技術まで(分担執筆 : "微生物によるナノ磁性粒子の生産とバイオ産業への利用"の項を担当)2007

    • Author(s)
      松永 是, 吉野知子
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス
    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ビオチン標識磁気微粒子の調整方法2007

    • Inventor(s)
      松永 是, 吉野知子, 前田義昌, 田島秀二
    • Industrial Property Rights Holder
      東京農工大学, プレシジョン・システム・サイエンス株式会社
    • Industrial Property Number
      2007-297857
    • Filing Date
      2007-11-16
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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