メタロチオネインポリマーゲルを利用したガリウム回収システムの開発

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16560686
• Research Institution: Kobe College
• Principal Investigator: 寺嶋 正明 神戸女学院大学, 人間科学部, 教授 (30172092)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 塩見 尚史 神戸女学院大学, 人間科学部, 教授 (20299077)
• Keywords: メタロチオネイン / ガリウム / 重金属吸着剤 / 大腸菌 / 遺伝子組換え / 融合タンパク質 / 希少金属 / インクルージョンボディ

Research Abstract

重金属に強い親和性を持つペプチドであるメタロチオネインのポリマーを遺伝子工学的に創出し、大腸菌で発現させたタンパク質をゲル化することで効率のよいガリウム回収用吸着剤の開発をめざしている。
平成16年度は以下のような成果が得られた。(1)予備実験で使用していたメタロチオネインモノマー遺伝子に誤りがあることを見出し、正しい遺伝子配列をもつモノマー遺伝子を再構築した。(2)再構築したモノマー遺伝子を制限酵素BamH IとBgl IIで消化したフラグメント作製し、遺伝子構築用ベクターにサブプローニングすることでポリマー遺伝子を構築した。(3)メタロチオネインポリマー遺伝子のスクリーニングを行い、テトラマー遺伝子を取得することができた。(4)テトラマー遺伝子をタンパク質発現用遺伝子にサブクローニングし、His-tagタンパク質との融合タンパク質を創出した。(5)このメタロチオネインポリマー発現用ベクターを持つ大腸菌を培養し、IPTGを添加することにより融合タンパク質を生産させた。(6)大腸菌から回収したタンパク質を解析することにより、メタロチオネイン融合タンパク質はインクルージョンボディとして生産されていることを見出した。(7)His-tagタンパク質精製用カラムを用いて融合タンパク質を精製した。目的のタンパク質が生産されていることは融合タンパク質に対する抗体を用いたウエスタンブロットにより、所定の大きさのタンパク質バンドが確認されたことから実証された。
インクルージョンボディからの最適なリフォールディング条件を決定する計画は次年度に行うことにし、平成17年度はメタロチオネインポリマーの大量生産法および融合タンパク質による重金属吸着特性を検討する予定である。