| Project/Area Number |
19H02522
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 27040:Biofunction and bioprocess engineering-related
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
ARAI Ryoichi 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (50344023)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川上 了史 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (60566800)
宮田 健 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (20448591)
迫野 昌文 富山大学, 学術研究部工学系, 准教授 (50391959)
舘野 浩章 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (30450670)
浅野 竜太郎 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80323103)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
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| Keywords | タンパク質ナノブロック / 人工タンパク質デザイン / タンパク質複合体 / 立体構造解析 / 自己組織化 / タンパク質修飾 / 融合タンパク質 / レクチンナノブロック / タンパク質工学 / 構造機能解析 / タンパク質連結修飾 |
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| Outline of Research at the Start |
これまでの人工タンパク質ナノブロック開発によって、多様なナノ構造複合体を創出してきたが、応用展開は今後の課題であった。そこで本研究では、機能性タンパク質ナノブロック複合体創製の基盤的プロセス技術開発と応用展開を目的とする。まず、①タンパク質ナノブロック複合体の立体構造解析、②新型タンパク質ナノブロックの設計開発、③多機能性修飾等により、多価多機能性タンパク質ナノブロック複合体創製の基盤的なプロセス技術を開発する。さらに、④レクチンナノブロックの創製や⑤タンパク質ナノブロック複合体ワクチンの開発により、生体分子工学等の学術的基盤となる成果のみならず、社会への波及効果の高い応用展開が期待できる。
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| Outline of Final Research Achievements |
Aiming to functionalize to artificial protein nanoblocks and develop their application, we conducted research to develop fundamental process technology to create functional protein nanoblock complexes. First, the three-dimensional structure of the artificial protein nanoparticle complex TIP60 was solved using cryo-electron microscopy. We also succeeded in designing and developing mTIP60 (metal ion induced complex) and lectin nanoblock complexes fused with lectins (glycan-binding proteins). Furthermore, we conjugated functional domains to protein nanoblocks by using peptidyltransferase Sortase A and/or SpyTag/SpyCatcher system.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究で開発したレクチンナノブロック複合体は、今後、糖鎖のかかわる生命現象を解明するための有用なツールとなるばかりでなく、癌や炎症などに伴う糖鎖変化や各種病気の診断、さらには糖鎖標的薬開発等に向けた応用展開も期待される。また、金属イオンにより形成が誘導される人工タンパク質ナノ粒子は、内部にDNAや低分子などを取り込むことが可能であり、ナノバイオカプセルやドラッグデリバリーシステム等への応用が期待される。以上のように、機能性タンパク質ナノブロック複合体を設計創製する基盤的プロセス技術の開発により、タンパク質工学分野等の学術的意義のみならず、将来的に波及効果の高い社会的意義を持つ成果が得られた。
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