2016 Fiscal Year Research-status Report
イネ種子プロテインボディを医療用タンパク質の消化管へのデリバリーに利用する研究
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15K14923
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University |
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Principal Investigator |
増村 威宏 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (50254321)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 医療用タンパク質 / イネ種子 / 胚乳 / プロテインボディ / プロラミン / ドラッグデリバリー / 形質転換イネ / 植物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、イネ種子に存在するプロテインボディをヒトや家畜の消化管へのドラッグデリバリー用のマイクロ容器として利用を目指す挑戦的な研究である。申請者はイネ種子中に存在するプロテインボディ-I(PB-I)に内在性プロラミンが蓄積する仕組みを詳細に解析してきた。本研究はその仕組みに新しい技術を追加し、医療用タンパク質をPBの特定領域へ局在化し、ヒトや家畜の消化管へドラッグデリバリーすることで、少量で効果の高い薬品用マイクロ容器を創出する事を目的とする研究である。
本年度は医療用タンパク質のモデルとしGFPを用い、アミノ酸配列の相同性が高いが、PB-I内部におけるプロラミンの局在性が異なる13-a prolaminと13-b prolaminのコード配列を用いて、GFP融合タンパク質を発現する組換えイネを作出し、種子胚乳内のPB-I中に局在するプロラミンミニマム配列を調査した。その結果、13a-1プロラミンでは開始メチオニンから68残基、13b-2プロラミンでは開始メチオニンから82残基までの部分配列が存在すればPB-I内部の中間層または最外周層にそれぞれ局在することを明らかにした。還元剤添加/無添加のサンプルバッファーまたはSDS無添加のサンプルバッファーによる抽出を行い、プロラミン-GFP融合タンパク質のジスルフィド結合形成の有無や疎水性の度合いについて調べた。その結果、プロラミン-GFP融合タンパク質のPB-Iへの蓄積には、部分配列におけるジスルフィド結合の形成よりもむしろ疎水性の性質が重要であることを明らかにした。
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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
PB-I輸送に必要なプロラミン配列（プロラミンコード領域）の最小領域を明らかにすることを目的とした。13a-1プロラミンでは開始メチオニンから68残基、13b-2プロラミンでは開始メチオニンから82残基までの部分配列が存在すればPB-I内部の中間層または最外周層にそれぞれ局在することを明らかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
目的タンパク質を消化管内で切り離すリンカー配列を探索し、上記で明らかになった最小配列と目的タンパク質との間に入るリンカー配列について検討を進める。また、イネ培養細胞（カルス）中で、有用タンパク質を高蓄積する人工PBを生成する。
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