2021 Fiscal Year Annual Research Report
Structure and function of pufferfish toxin, tetrodotoxin, binding proteins as biological defense agent
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19K06241
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| Research Institution | Niigata Agro-Food University |
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Principal Investigator |
長島 裕二 新潟食料農業大学, 食料産業学科, 教授 (40180484)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡井 公彦 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (00596562)
佐藤根 妃奈 新潟食料農業大学, 食料産業学科, 助教 (60579291)
木谷 洋一郎 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 助教 (70565340)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 水産学 / 生体分子 / テトロドトキシン / 機能性タンパク質 / 生体防御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
フグをはじめフグ毒テトロドトキシン（以下TTXと略記）をもつ動物はTTX投与に対して高い抵抗性を示し、これがTTX保有動物のTTXに対する生体防御機構の1つと考えられている。そこで本研究では、TTX結合タンパク質の生体防御物質としての役割を明らかにするため、イソガニ体液TTX結合タンパク質とトラフグ属フグの血漿に含まれるフグ毒結合タンパク質について、1）TTX結合タンパク質の組換えタンパク質を合成し、2）立体構造をX線結晶回折で解析し、TTXとの結合様式を予測することを目的とする。
イソガニ体液TTX結合タンパク質（HSTBPと仮称）については、昨年度cDNAクローニング法で決定したHSTBPタンパク質一次構造をBLASTで相同性検索した結果、HSTBPは甲殻類の血リンパ凝固タンパク質と30％程度の相同性を示すことが分かった。興味深いことに、節足動物の卵黄タンパク質ビテロジェニンと20％前後の相同性を示し、それはタンパク質のC末端領域に相当するサブユニット2（HSTBP-sub2と仮称）（Val1129～Ser1683、推定分子量60784.6）であった。そこで、HSTBP-sub2の組換えタンパク質rHSTBP-sub2を作成し、そのTTX結合能を測定したところ、rHSTBP-sub2とTTXはモル比1：1で結合することが明らかになった。
トラフグ属フグの血漿に含まれるフグ毒結合タンパク質（PSTBP）については、昨年に引き続き組換えタンパク質rPSTBP-2を合成し、精製して種々の方法で結晶化を試みたが、結晶化には至らなかった。しかし、予測されたPSTBPの立体構造から、TTXは分子内の樽型構造に結合していると推測された。
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