人工プライベートシャペロンシステムの構築と難発現タンパク質生産への応用
| Project/Area Number |
21K19084
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 38:Agricultural chemistry and related fields
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
安井 典久 岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (90467514)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山下 敦子 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (10321738)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | 分子シャペロン / 人工タンパク質 / 難発現タンパク質 / プライベートシャペロン / 組換えタンパク質 |
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| Outline of Research at the Start |
分子シャペロンには，特定の立体構造の基質タンパク質に特異的に結合して作用するプライベートシャペロンが知られている。本研究では，プライベートシャペロンの特徴に着目し，人工タンパク質を用いて，①自然に見出されるプライベートシャペロン機能の模倣と，②研究対象として重要だが良好な分泌発現や細胞膜移行を達成できない難発現タンパク質にカスタマイズした人工プライベートシャペロンシステムの構築を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
当初の研究目的および研究実施計画にしたがい，自然に見出されるプライベートシャペロンとその基質タンパク質のペアを人工的に再構成することを目指し，基質タンパク質に結合する人工タンパク質の取得にとりかかった。また，ファージディスプレイライブラリーからの人工タンパク質の選別過程そのものに問題がないかを検証する必要が考えられた。主な成果は以下の通りである。(1) プライベートシャペロンHSP47の基質であるコラーゲンに結合することが報告されているタンパク質やペプチドを提示したファージを新しく準備した。しかし，これらのコラーゲンへの結合を確認できなかった。このことから，選別過程に問題があるか否かについては，検討することはできなかった。(2) 新しい設計に基づく人工タンパク質のファージディスプレイライブラリーを構築するために，組合せ変異導入箇所の妥当性に関する基礎的データを取得した。(3) 人工タンパク質の骨格となる一本鎖モネリンについて，1残基の変異導入により熱安定性が向上することを見いだした。これにより，より有用な新しい人工タンパク質のファージディスプレイライブラリーを作製できる可能性が高まった。(4) 別のプライベートシャペロンRAPとLAモジュールペアの再構築に関して，すでに得ていたLDL受容体のLA2に結合する人工タンパク質のLDL受容体細胞外領域に対する分泌効率への影響を調べた結果，ほとんど分泌効率には影響がなかった。
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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
コラーゲンに対する人工タンパク質の取得が遅れている一方で，新しい人工タンパク質のファージディスプレイライブラリー構築の基礎的データが多数得られたことから，上記のような進捗状況であると自己判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
新しく人工タンパク質のファージディスプレイライブラリーの作製とその選別を行うことにより，コラーゲンに結合する人工タンパク質の取得を目指す。一方で，LDL受容体の各ドメインに結合する人工タンパク質は順調に得られており，それらのシャペロン機能の有無について，培養細胞を用いて検証を進める。
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Report
(2 results)
Research Products
(6 results)
