2023 Fiscal Year Annual Research Report
人工結合タンパク質を基盤とする新しいタンパク質構造安定化戦略の創成
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21K05386
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University |
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Principal Investigator |
田中 俊一 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (70591387)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松村 浩由 立命館大学, 生命科学部, 教授 (30324809)
高野 和文 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (40346185)
吉澤 拓也 立命館大学, 生命科学部, 講師 (50779056)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | タンパク質工学 / 酵素 / 人工結合タンパク質 / 安定性 / 熱力学解析 / X線結晶構造解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
酵素の安定性の改変は、その産業利用において重要な課題である。代表者は最近、人工結合タンパク質の酵素構造表面への結合が、酵素の熱安定性を高く向上させることを発見した。本研究では、①この安定化効果がどれだけの広い酵素で得られるのかという汎用面、そして、②酵素構造表面のどのような部位へ、どのような相互作用様式で結合することが高い安定化に結びつくのかという機序面を明らかにすることを目的に、複数の酵素に対して様々な部位に結合する人工結合タンパク質を創出し、熱力学的・構造学的手法を用いた網羅的かつ体系的な解析を行う。
一昨年度と昨年度とは異なる種類のターゲット酵素に対する人工結合タンパク質の取得を試みるとともに、得られた人工結合タンパク質の親和性解析ならびに構造解析に取り組んだ。酵母表層ディスプレイや表面プラズモン共鳴（SPR）などを用いた解析から、平衡解離定数（Kd値）はnMオーダーからuMオーダーまで幅広い人工結合タンパク質が確認できた。X線結晶構造解析、X線小角散乱解析、クライオ電子顕微鏡解析によって人工結合タンパク質とターゲットとの構造解析にも複数成功しており、相互作用形式も明らかにできている。他方、熱力学的解析については進捗が遅れており、安定化との相関関係については結論を得ていない。今後は熱力学的解析を進め、当初の目標達成に向けて研究を継続する。
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