2019 Fiscal Year Annual Research Report
細菌固定化蛋白質の水中接着能を利用する固体表面のワンポット自在修飾技術の創出
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17H01345
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
堀 克敏 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50302956)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 竜司 名古屋大学, 創薬科学研究科, 准教授 (50377884)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 生体材料 / 蛋白質 / バイオテクノロジー / 接着 / 表面 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高付着性細菌から発見されたナノファイバータンパク質AtaAは、様々な材料表面に対し驚異的な接着力を示す。本研究では、接着機能ドメインであることが示唆されているNheadに機能性ペプチドやタンパク質を融合し、化学修飾をしていない材料基盤に水中接触させるだけで固定し、産業、再生医療分野等で待望の機能性表面を創造することを目的とする。また同時に、Nhead－ペプチド/タンパク質融合体と表面との結合状態（分子数・向き・積層状態・変形状態・融合機能分子－表面相互作用）を解明するとともに、それらを自在に制御する手法を世界で初めて創出する。本年度は、以下の項目について実施した。
１. Nheadの接着状態のシミュレーション： 前年度に構築した材料基盤とNheadの結晶構造、電解質水溶液から構成された系において、様々な重心間距離における材料基盤-Nhead間に働く力の平均値<F(R)>をMDシミュレーションにより求め、この平均力の積分から自由エネルギープロフィールΔG(R)を明らかにした。
２. 翻訳後修飾の構造決定と機能解明：翻訳後修飾について、関連遺伝子のノックダウンと質量分析による解析を行い、それぞれの翻訳後修飾がタンパク質のどのような特性に影響するのかを明らかにした。
３．Nhead/Nhead複合体の接着状態の計測と制御：水晶発振子マイクロバランス（QCM）により接着状態を解析することで、積層状態を明らかにした。
４．機能表面の創出：NheadとSAを用いて、材料表面にビオチン化分子を修飾する技術を確立した。さらに点変異体を用いた解析により、Nhead-SA相互作用に関わる残基を明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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