2015 Fiscal Year Annual Research Report
ナノゲルシャペロンへの標的タンパク質結合動力学解析および制御
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15J04705
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
仲本 正彦 九州大学, 工学府, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2017-03-31
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| Keywords | ナノゲル粒子 / 人工シャペロン / タンパク質結合性高分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、安価な原料から作製される高分子ナノゲル粒子を用い、従来材料よりも高度に機能するタンパク質リフォールディング材料の開発を目指している。
初年度は以下の通りに研究を実地した。
１）疎水性官能基、負電荷官能基、正電荷官能基を様々な比率で導入したナノゲル粒子のライブラリーを作製し、粒子径および表面電荷を測定した。
２）モデルタンパク質であるリゾチームに対するナノゲル粒子のリフォールディング活性を評価することで、ナノゲル粒子のリフォールディング活性発現のために必要となる設計指針を明らかにした。
３）水晶発振子マイクロバランス法（QCM）を用いて変性およびネイティブリゾチームの結合性を解析することでナノゲル粒子のタンパク質結合性をリフォールディング活性に相関づけた。
結果として、最適化された官能基組成を有するナノゲル粒子が、タンパク質の凝集体を可溶化し、活性状態へのリフォールディングを促進することを見いだした。さらにQCMを用いた解析により、変性タンパク質に対して強く結合し、活性状態のタンパク質に対して比較的弱く結合することが、変性タンパク質の凝集体を効果的にリフォールディングするために要求されることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
初年度は様々な機能性官能基を様々な組成で有するナノゲル粒子ライブラリーを作製し、タンパク質の凝集阻害能および、タンパク質リフォールディング補助能のスクリーニングを行った。スクリーニング過程において、研究計画当初は予期していなかった凝集体形成後のタンパク質の可溶化およびリフォールディングを補助するナノゲル粒子が見いだされた。また、本ナノゲル粒子は性タンパク質に対して強く結合し、活性状態のタンパク質に対して比較的弱く結合することが明らかとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画および初年度に得られた結果に基づき以下の課題に取り組む。
1）ナノゲル粒子の凝集体形成後のタンパク質の可溶化およびリフォールディング活性を一般化するために、種々のタンパク質凝集体に対する汎用性を評価する。
2）ナノゲル粒子の粒子径や高分子密度などがリフォールディング活性に与える影響を明らかにし、リフォールディングメカニズムの更なる詳細を明らかにする。
3）添加剤あるいは温度変化などによるナノゲル粒子の構造変化がリフォールディング活性に与える影響を調べる。
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| Remarks |
本研究成果は九州大学プレスリリースにて発表された。
また、ケムステーションにて申請者のインタビュー記事が掲載された。
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