2019 Fiscal Year Annual Research Report
Highly efficient refolding of proteins using carbon nanotubes
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18K19009
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
平野 篤 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (90613547)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
亀田 倫史 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (40415774)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | タンパク質 / カーボンナノチューブ / リフォールディング / 酸化還元 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、タンパク質のリフォールディングの収率をカーボンナノチューブを用いることで向上させ、これまで開発段階でドロップ・アウトしていた数多くのタンパク質医薬品候補を再び臨床研究さらには市場に呼び戻すことを目的とした。そのために、以前発見したカーボンナノチューブとタンパク質の間の酸化還元反応を詳細に理解し、それらを厳密に制御することで、リフォールディング収率を格段に向上させることを目指した。
昨年度、カーボンナノチューブの原材料に由来する鉄イオンがカーボンナノチューブによるタンパク質のシステイン残基の酸化を促進するという新たな現象を発見した。鉄イオンによって触媒されるタンパク質の酸化機構は、当初予想していたものではないが、カーボンナノチューブを利用したタンパク質のリフォールディングの実現には必須のものであると考えられる。そこで、本年度はこの遷移金属イオンの効果の一般性を理解するために、カーボンナノチューブの原材料に含まれる遷移金属イオンとして、鉄イオン以外に、コバルトイオンなどの他の遷移金属の効果も調査した。
タンパク質のリフォールディングを観測する上で、測定に適した溶媒を使用することも必須である。そこで、本年度はタンパク質の分光分析等に使用できる溶媒条件の探索も行い、いくつかの条件を見出した。
今後、タンパク質のリフォールディングを高効率に行うためには、非特異的な吸着も十分に抑制する必要があり、そのための添加溶質の検討などが必要と考えられる。
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