2000 Fiscal Year Annual Research Report

重金属を選択的にターゲティングするタンパク質分子のデザイン

Research Project

Project/Area Number	12019248
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	山下光雄大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40220347)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小野比佐好大阪大学, 遺伝情報実験施設, 助手 (40224274) 室岡義勝大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60029882)
Keywords	重金属 / メタロチオネイン / タンパク質工学 / SH基高含有タンパク質 / 重金属結合タンパク質
Research Abstract	特定の重金属を識別する金属タンパク質を創製し、重金属解毒等の医療医薬に、又は環境中の重金属モニターとして集積除去に関わる新素材としての機能を開発することを目的に下記の研究を行った。 1)重金属結合タンパク質の発現生産効率の開発 PCR反応によってメタロチオネイン遺伝子を増幅し、増幅産物を制限酵素処理後、Intein融合ベクターpTYB11に挿入し、Intein融合発現ベクターを構築した。培養後の菌体を破砕し、アフィニティーカラムクロマトと還元剤によって8mg/lのメタロチオネインタンパク質を得た。 2)リニューアルメタロプロテインの生化学的諸性質の測定 7種類の変異メタロチオネイン遺伝子(C19H,C24H,C29H,C33H,C37H,C44H,C48H)はMutan-Super Express Kmキットを用い、変異クローンを得た。DNA塩基配列を決定することにより、正しく変異されていることを確認した。1)で得られた成果を用いて、リニューアルメタロプロテインを精製した。各々のリニューアルメタロプロテインを再構成させた後の重金属濃度を原子吸光光度計によって測定した。その結果C24Hは、野生型及び他の変異MTと比較して1分子タンパク質当たり1原子多い8原子のカドミウムを結合していると思われる。 3)リニューアルメタロプロテインの構造と機能の総合評価野生型及びリニューアルメタロプロテインの重金属との解離能を調べるために、広範囲のpH領域における結合量を吸光度を測定することによって求めた。その結果野生型と比較して、C24HはpHが高い領域において親和性が小さく、C33HはpHの広領域において親和性が大きい事を見いだした。以上の結果から新しい結合能を持った新規のMTが創製出来たのではないかと思われる。

Research Products
(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] S.-H.Hong: "Molecular design of novel metal-binding oligomeric human metallothioneins."Applied Microbiology and Biotechnology. 54. 84-89 (2000)
[Publications] H.Nakayama: "Ectoine, the compatible solute of Halomonas elongata, confers hyperosmotic tolerance in cultured tobacco cells."Plant Physiology. 122. 1239-1247 (2000)
[Publications] P.Kiatpapan: "Characterization of pRGO1, a plasmid from Propionibacterium acidipropionici, and its use for development of a host-vector system in Propionibacteria."Applied and Environmental Microbiology. 66(11). 4688-4695 (2000)
[Publications] P.Kiatpapan: "Molecular characterization of Lactobacillus plantarum genes for β-ketoacyl-acyl carrier protein synthase III (fabH) and acetyl coenzyme A carboxylase (accBCDA) which are essential for fatty acid biosynthesis."Applied and Environmental Microbiology. 67(1). 426-433 (2001)
[Publications] S.-H.Hong: "High yield expression and single step purification of human thionein/metallothionein."Protein Expression and Purification. 21(1). 243-250 (2001)
[Publications] Y.Murooka: "Genetic design of stable metal-binding biomolecules, oligomeric metallothioneins "Biocatalysis and Biotransformation. 9(3)(印刷中). (2001)
[Publications] 鈴木孝仁ら編著: "微生物の資材化:研究の最前線"ソフトサイエンス社. 364 (2000)

2000 Fiscal Year Annual Research Report

重金属を選択的にターゲティングするタンパク質分子のデザイン

Principal Investigator

山下 光雄 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40220347)

Research Products

[Publications] S.-H.Hong: "Molecular design of novel metal-binding oligomeric human metallothioneins."Applied Microbiology and Biotechnology. 54. 84-89 (2000)

[Publications] H.Nakayama: "Ectoine, the compatible solute of Halomonas elongata, confers hyperosmotic tolerance in cultured tobacco cells."Plant Physiology. 122. 1239-1247 (2000)

[Publications] P.Kiatpapan: "Characterization of pRGO1, a plasmid from Propionibacterium acidipropionici, and its use for development of a host-vector system in Propionibacteria."Applied and Environmental Microbiology. 66(11). 4688-4695 (2000)

[Publications] S.-H.Hong: "High yield expression and single step purification of human thionein/metallothionein."Protein Expression and Purification. 21(1). 243-250 (2001)

[Publications] Y.Murooka: "Genetic design of stable metal-binding biomolecules, oligomeric metallothioneins "Biocatalysis and Biotransformation. 9(3)(印刷中). (2001)

[Publications] 鈴木孝仁 ら編著: "微生物の資材化:研究の最前線"ソフトサイエンス社. 364 (2000)

山下光雄大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40220347)

[Publications] 鈴木孝仁ら編著: "微生物の資材化:研究の最前線"ソフトサイエンス社. 364 (2000)