2017 Fiscal Year Annual Research Report
Application of hybrid nano-assembly for in-vitro synthetic biology tool
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16H04570
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
梅津 光央 東北大学, 工学研究科, 教授 (70333846)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高見 誠一 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40311550)
中澤 光 東北大学, 工学研究科, 助教 (40584991)
二井手 哲平 東北大学, 工学研究科, 助教 (20802705)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 生体分子 / 酵素 / ナノ材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者は、ナノ粒子を核として異種酵素を混合操作のみで高密度集積させ、酵素反応間に共役的効果を誘導させることに成功してきた。本研究では、生体内において一連の酵素群が微小空間内に密集して酵素反応が共役していることに着目し、材料表面特異なペプチド・抗体などを利用して、ナノ粒子への酵素集積化と自身が開発したナノ粒子の自発的階層集合化の技術を組み合わせて、生体外で酵素密集環境を構築するプロセスの開発を目指す。
そのために、本年度では下記を行った。
1.無機材料特異的ペプチド・抗体の取得：ナノ粒子へ酵素を固定化するために、ファージ提示法を用いて金属や金属酸化物の無機材料表面へ結合するペプチドの取得を行い、数種のペプチド配列を同定した。そして、そのアミノ酸配列を繰り返した構造をもつポリペプチドを酵素に融合した組換えタンパク質を大腸菌で発現させたところ、繰り返し回数の増加は組換えタンパク質の発現量を低減させる傾向にあり、さらに繰り返し回数の増加は無機材料表面への結合力を相加的には向上させないことが分かった。
2. 無機ナノ粒子間の相互作用：二つの無機ナノ粒子間を架橋するために、二つの無機材料結合性タンパク質を架橋させた組換えタンパク質を大腸菌にて調製した。そして、両ナノ粒子と共にこの組換えタンパク質を架橋すると、ナノ粒子は自発的に凝集し沈殿した。これより、無機ナノ粒子間を架橋し集積させる分子を設計できたと考えている。
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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
無機材料へ特異的に結合する抗体を酵素の連結させた組換え蛋白質の一部で調製に時間を要したが、それを解決し予定通りに進展しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
一つのナノ粒子に異なった酵素を集積させていき、共役効果を発現するかを評価していく。
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Research Products
(10 results)
