| Project/Area Number |
21K18225
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 40:Forestry and forest products science, applied aquatic science, and related fields
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
杣本 智軌 九州大学, 農学研究院, 准教授 (40403993)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
筒井 繁行 北里大学, 海洋生命科学部, 准教授 (20406911)
小島 桂 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 上級研究員 (40370655)
佐藤 充 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 上級研究員 (90391565)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥26,000,000 (Direct Cost: ¥20,000,000、Indirect Cost: ¥6,000,000)
Fiscal Year 2024: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | 魚類レクチン / 組換えカイコ / シルクタンパク質 / 新規タンパク質素材 / カイコ / 組換えタンパク質 / レクチン / シルク融合タンパク質 / 病原細菌 / 魚類 / シルク / 病原体捕獲デバイス |
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| Outline of Research at the Start |
水中に生息する魚類は陸上動物よりもはるかに多様な生体防御因子を備えている。そのなかでも、糖結合タンパク質である「レクチン」は、驚くほど多様化しており、多くの魚類から様々なタイプのレクチンが同定されている。我々は、この多様なレクチンに着目し、水中に潜む様々な病原微生物を根こそぎ捕獲するデバイスの開発を試みる。遺伝子組換えカイコ技術によって作製されるシルク融合タンパク質は、糸状だけでなく、フィルム化、粒子化など容易に形状を加工することができる優れた素材である。本研究は、魚類レクチン融合シルクタンパク質「レクチンシルク」を開発し、魚類レクチンの微生物結合能力を人類の健康管理や産業の発展に利用する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
トラフグ由来のペントラキシン(PTX)、ネコザメ由来のC-typeレクチン(HjCL)とマダイのC1q-likeの３種類のレクチンをレクチンシルクの導入候補とした。昨年度までに、これらのレクチンとフィブロインL鎖融合タンパク質を発現するベクターを作製し、カイコ受精卵にマイクロインジェクションを3回実施したが、組換えカイコは得られなかった。本年度も組換えカイコの作出を継続して試み、854粒にマイクロインジェクションした結果、342頭が孵化し（孵化率４０％）、75蛾区のG1を得ることができ、そのうちTG個体出現蛾区数が10（13.3%）であった（4回目）。続けて、895粒にマイクロインジェクションした結果、373頭が孵化し（孵化率41.7％）、56蛾区のG1を得ることができ、そのうちTG個体出現蛾区数が６（10.7%）であった（5回目）。4回目で、L01 、L02系統（それぞれPTX, HjCl）の2種の組換えカイコを取得、5回目のインジェクションで、L01,L02,L03系統（それぞれPTX,HjCl,Cq1-like）を取得することができた。これらを交配したG2世代の組換えカイコ由来の繭を臭化リチウムで水溶化させ、抗Myc-tag抗体および抗FibL抗体を用いたウェスタンブロッティングにより各レクチンシルクの発現を確認した。L01,L02およびL03系統すべてにおいて、それぞれのレクチンとフィブロインL鎖と合わせた分子量のバンドが得られた。以上のように、魚類のPTX、HjCLとCq1-likeが融合した新規タンパク質レクチンシルクの作製に成功した。次年度から3種類のレクチンシルクの細菌などの微生物に対する結合試験を実施する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
トラフグ由来のペントラキシン(PTX)、ネコザメ由来のC-typeレクチン(HjCL)、マダイ由来のCq1-likeレクチン（Cq1-like）を発現するシルクタンパク質「レクチンシルク」の作製に成功したことにより、当初の目的であるレクチンシルクを利用したデバイスの開発にとりかかることができる。
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| Strategy for Future Research Activity |
作製できた3種類のレクチンシルクの性状試験を行う。我々の研究室で保持している10種類以上のグラム陽性菌と陰性菌を抗原として、レクチンシルクの結合性をELISAやウエスタンブロッティングにより評価する。菌への結合が確認された場合、ウイルスや寄生虫などの魚病細菌への結合も確かめる。病原微生物への結合が確認された場合、アフィニティーシルクで利用可能であるグラスウールをはじめ様々な素材に水溶化したレクチンシルクをコーティングし病原微生物を捕獲するかを評価する。最終的に濾過フィルターなどの素材、スポンジやカラムなど、実用的な形状の素材への利用を目指す。
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