Control of molecular structure of protein polymers and its application of creating novel cell growth factors

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K14067
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 27040:Biofunction and bioprocess engineering-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Minamihata Kosuke 九州大学, 工学研究院, 特任助教 (90648586)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: タンパク質ポリマー / 構造制御技術 / 酵素反応 / ジスルフィド結合 / 立体障害

Outline of Final Research Achievements

Controlling the structure of protein complex consisted of multiple protein molecules in essential for maximizing the function of protein complex. In this research, we developed a new peptide tag containing cysteine and tyrosine residues and demonstrated linear protein polymerization through disulfide bonding formation. Furthermore, we demonstrated controlling the structure of protein polymers by using steric hinderance derived from protein structure and we achieved formation of linear protein polymers with higher functionality than the protein polymers with 3D dendritic structures.

Free Research Field

生体分子工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

多数のタンパク質分子を連結させて得られるタンパク質ポリマーは、多価効果や協同的な酵素反応を示すなど、優れた声質を持つ。タンパク質ポリマーの構造を制御することで、目的に応じた機能を最大限に発揮することが可能となる。本研究ではタンパク質ポリマーの構造を1次元に制御することを達成し、得られた直鎖状タンパク質ポリマーは、検出用プローブ分子として既存の3次元の枝分かれ構造をとったタンパク質ポリマーよりも高い性能を発揮した。目的に応じて最適な形状にタンパク質ポリマーの構造を制御することで、優れた機能をもったタンパク質ポリマー分子の創製につながると考えられる。