2000 Fiscal Year Annual Research Report
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12480204
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| Research Institution | National Institute of Genetics |
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Principal Investigator |
西川 建 国立遺伝学研究所, 生命情報研究センター, 教授 (10093288)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 薫 (深海 薫) 国立遺伝学研究所, 生命情報研究センター, 助手 (20225494)
芝 清隆 (財)癌研究会, 癌研究所, 主任研究員 (40196415)
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| Keywords | ペリプラズム結合タンパク質 / 分子進化 / 人工タンパク質デザイン / 進化工学 / 折れたたみパターン / キメラタンパク質 / アセンフーリーPCR法 / タンパク質立体構造 |
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| Research Abstract |
ペリプラズム結合タンパク質は立体構造より、タイプ1とタイプ2の折れたたみパターンの異なる2群に分類される。タイプ1からタイプ2への折れたたみの変化は進化のある一時点において「ストランドの入れ換わり」により起こったと推察されている。このような立体構造の変化の要因を探るために、人工的にストランドの入れ換わりを起こし、タイプ1の機能を持ち、タイプ2のフォールドを持つキメラペリプラズム結合タンパク質の創出を試みた。タイプ1のタンパク質として大腸菌のガラクトース結合タンパク質(MglB)あるいはアラビノース結合タンパク質(AraF)を、タイプ2のタンパク質としてアルギニン結合タンパク質(ArgT)を用い、両者に共通した(立体構造で重なり合う)部分はタイプ1の配列を、ストランドの入れ換わっている部分はタイプ2の配列を持つ人工キメラタンパク質をデザインした。その結果、タイプ1から2断片、タイプ2から2断片の4つの遺伝子断片がキメラとなった人工タンパク質2種がデザインされた。これらキメラ人工遺伝子をアセンブリーPCR法を用いて合成し、そのタンパク質を大腸菌の中で発現させた。人工タンパク質は可溶性タンパク質として回収され、シグナル配列部分が切断されているらしいことからペリプラズムに移行していると結論された。精製したキメラペリプラズム結合タンパク質を用いた平衡透析法によるリガンド結合能の検討の結果、野生型タンパク質と比較して大幅にリガンド結合能が減少していることがわかった。進化工学的手法により、リガンド結合能の回復した人工キメラタンパク質を創出する予定である。
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