2019 Fiscal Year Annual Research Report
糸状菌の界面での生物機能を支える界面活性タンパク質の分子機構の解明
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17H03787
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
阿部 敬悦 東北大学, 農学研究科, 教授 (50312624)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藪 浩 東北大学, 材料科学高等研究所, 准教授 (40396255)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 界面活性タンパク質 / 自己組織化 / 糸状菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
固体に生育する糸状菌は、界面活性タンパク質Hydrophobin（HP）を分泌する。HPは固体表面に結合した後に分解酵素をリクルートして固体分解を促進する。本研究では麹菌由来HPであるRolAを用いて生化学と界面化学の手法を融合させ、親水・疎水の固体表面を作製して、表面へのHPの結合・自己組織化過程、自己組織化HPと酵素の相互作用過程を可視化・定量化して、その分子機構モデルを構築する。本研究では以下の３課題を実施した。
【課題１】化学構造の異なる表面へのHPの吸着・自己組織化の生化学的解明～前年度で完了して論文投稿後改訂中。
【課題２】HPが各種表面で形成する自己組織化構造の表面化学的解明～RolA単分子膜（Langmuir膜）の作製とその自己組織化構造の解析：前年度、気液界面に配向したRolA分子を水平方向に圧縮して形成される緻密な凝固単分子膜(Langmuir膜；L膜)を親水化及び疎水化改質Si基板に転写し、基板表面上のL膜をAFMで観察する解析系を確立した。本年度の解析で、RolA が気液界面において2段階の相転移の後、自己組織化構造のL膜を形成することを明らかにした。親水性基板表面(界面気相側)ではRolA L 膜が棒状自己組織化構造を形成し、疎水性基板表面(界面水相側)ではRolAミセルが重なる複層膜構造であることを明らかにした。RolA の自己組織化にはイオン的相互作用は働いておらず、水素結合や疎水的相互作用が重要であることも示唆された。
【課題３】HP自己組織化膜への高分子分解酵素リクルート分子機構の可視化～課題２で作製した疎水化および親水化Si基板表面に形成したRolA L膜に対してCutL1を作用させて、RolA L膜の親水面および疎水面へのCutL1の吸着をＣｕｔｌ１活性および抗体で検出することに成功し、現在、AFMでの観察を行っている。
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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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