Studies on the solid surface-binding mechanism of an intrinsically disordered protein and development of specific biological/inorganic interfaces

• Project/Area Number: 21780096
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied biochemistry
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: IKEDA Takeshi Hiroshima University, 大学院・先端物質科学研究科, 助教 (10505754)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2010: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2009: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 天然変性タンパク質 / 界面 / シリカ / シリコン

Research Abstract

The silica-binding protein "Si-tag" belongs to a family of intrinsically disordered (ID) proteins that exist as dynamic ensembles of rapidly fluctuating structures in aqueous solution. Experimental and theoretical studies have shown that the ID regions in Si-tag act in unison to bind strongly to silica surfaces. Si-tag should interact with a large area of the silica surface due to the relatively large number of residues in its extended, disordered regions. Our study suggests that flexible ID proteins have tremendous potential for connecting biomolecules to inorganic materials.

Research Products

• [Journal Article] The silica-binding Si-tag functions as an affinity tag even under denaturing conditions (2011)
  • Author(s): Takeshi Ikeda, Kei Motomura, Yuuya Agou, Takenori Ishida, Ryuichi Hirota, Akio Kuroda
  • Journal Title: Protein Expression and Purification 77 Pages: 173-177
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The silica-binding Si-tag functions as an affinity tag even under denaturing conditions (2011)
  • Author(s): Takeshi Ikeda, Kei Motomura, Yuuya Agou, Takenori Ishida, Ryuichi Hirota, Akio Kuroda
  • Journal Title: Protein Expression and Purification Volume: 77 Pages: 173-177
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Single-step affinity purification of recombinant proteins using the silica-binding Si-tag as a fusion partner (2010)
  • Author(s): Takeshi Ikeda, Ken-ichi Ninomiya, Ryuichi Hirota, Akio Kuroda
  • Journal Title: Protein Expression and Purification 71 Pages: 91-95
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] シリカ結合タンパク質「Si-tag」を利用した半導体バイオ融合デバイスの開発 (2010)
  • Author(s): 池田丈, 横山新, 黒田章夫
  • Journal Title: バイオインダストリー Volume: 2010年11月号 Pages: 58-62
• [Journal Article] Single-step affinity purification of recombinant proteins using the silica-binding Si-tag as a fusion partner (2010)
  • Author(s): Takeshi Ikeda, Ken-ichi Ninomiya, Ryuichi Hirota, Akio Kuroda
  • Journal Title: Protein Expression and Purification 71・1 Pages: 91-95
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Why does the silica-binding protein "Si-tag" bind strongly to silica surfaces? Implications of conformational adaptation of the intrinsically disordered polypeptide to solid surfaces
  • Author(s): Takeshi Ikeda, Akio Kuroda
  • Journal Title: Colloids and Surfaces B : Biointerfaces in press
  • Peer Reviewed
• [Presentation] シリカ結合タンパク質Si-tag中の天然変性領域の機能解析 (2011)
  • Author(s): 池田丈, 本村圭, 吾郷友哉, 廣田隆一, 黒田章夫
  • Organizer: 日本農芸化学会2011年度大会
  • Place of Presentation: 大会開催は中止となったが、講演要旨集の発行をもって発表は成立
  • Year and Date: 2011-03-05
• [Presentation] シリカ結合タンパク質Si-tag中の天然変性領域の機能解析 (2010)
  • Author(s): 池田丈, 本村圭, 吾郷友哉, 廣田隆一, 黒田章夫
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2010-12-07
• [Presentation] シリカ結合タンパク質Si-tag中の天然変性領域の機能解析 (2010)
  • Author(s): 池田丈, 本村圭, 吾郷友哉, 廣田隆一, 黒田章夫
  • Organizer: BMB2010(第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会 合同大会)
  • Place of Presentation: 神戸市
  • Year and Date: 2010-12-07
• [Presentation] シリカ結合タンパク質を用いた半導体バイオ融合デバイス開発 (2010)
  • Author(s): 池田丈, 本村圭, 阿部陽介, 雨宮嘉照, 福山正隆, 廣田隆一, 横山新, 黒田章夫
  • Organizer: 第62回日本生物工学会大会(2010)
  • Place of Presentation: 宮崎シーガイア
  • Year and Date: 2010-10-29
• [Presentation] シリカ結合タンパク質Si-tagを利用した変性条件下でのアフィニティー精製法の開発 (2010)
  • Author(s): 本村圭, 池田丈, 吾郷友哉, 廣田隆一, 黒田章夫
  • Organizer: 第62回日本生物工学会大会(2010)
  • Place of Presentation: 宮崎シーガイア
  • Year and Date: 2010-10-29
• [Presentation] シリカ結合タンパク質Si-tagを利用した変性条件下でのアフィニティー精製法の開発 (2010)
  • Author(s): 本村圭, 池田丈, 吾郷友哉, 廣田隆一, 黒田章夫
  • Organizer: 日本生物工学会2010年度大会(第62回)
  • Place of Presentation: 宮崎市
  • Year and Date: 2010-10-29
• [Presentation] シリコン結合タンパク質を用いたシリコン基板上へのタンパク質固定化 (2010)
  • Author(s): 池田丈, 本村圭, 阿部陽介, 雨宮嘉照, 福山正隆, 横山新, 黒田章夫
  • Organizer: 2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 長崎大学
  • Year and Date: 2010-09-16
• [Presentation] シリコン結合タンパク質Si-tagを利用した半導体バイオ融合デバイスの開発 (2010)
  • Author(s): 池田丈, 西田瑞恵, 雨宮嘉照, 福山正隆, 横山新, 黒田章夫
  • Organizer: 日本農芸化学会2010年度大会
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 2010-03-29
• [Presentation] シリカ結合タンパク質を利用した安価なタンパク質精製法 (2009)
  • Author(s): 池田丈, 黒田章夫
  • Organizer: 広島大学リエゾンフェア
  • Place of Presentation: 広島ガーデンパレス
  • Year and Date: 2009-11-25
• [Presentation] シリカ結合タンパク質を利用した安価なタンパク質精製法 (2009)
  • Author(s): 池田丈, 黒田章夫
  • Organizer: 広島大学新技術説明会
  • Place of Presentation: 科学技術振興機構JSTホール(東京)
  • Year and Date: 2009-05-14