Development of a system for the design and creation of novel artificial lectin nanoblock complexes and their applications

• Project/Area Number: 24K01267
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 27040:Biofunction and bioprocess engineering-related
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 新井 亮一 信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (50344023)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 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) ; 川上 了史 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (60566800) ; 小林 直也 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (60781945)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2024: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
• Keywords: レクチン / 人工タンパク質デザイン / タンパク質ナノブロック / タンパク質複合体 / タンパク質工学

Outline of Research at the Start

本研究では、糖鎖に結合する新規人工レクチンナノブロック複合体の設計創出システムの開発と応用展開を目的とする。まず、深層学習を利用した計算機デザイン及びcDNAディスプレイ等の進化分子工学を用いて、大腸菌で大量発現が可能な新規人工レクチンを創出する。次に、それらを用いてレクチンナノブロック複合体を設計開発し、多価結合効果により結合力を向上させる。さらに、レクチンナノブロック複合体の形成制御・修飾技術開発により高機能化し、レクチンナノブロック複合体を用いた細胞解析や糖鎖研究ツール等への応用展開を目指すことにより、各種病気の糖鎖解析、糖鎖標的医薬等への応用を切り拓くことが期待できる。