2021 Fiscal Year Research-status Report
バキュロウイルスによる昆虫細胞のタンパク質合成能制御機構の解明と発現系への応用
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21K14862
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
浜島 りな 名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (20784408)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | バキュロウイルス / 昆虫細胞 / タンパク質発現系 / リボソーム / カイコ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
バキュロウイルス発現系は、昆虫を宿主とするバキュロウイルスと昆虫細胞を組み合わせたタンパク質大量発現系であり、様々な分野で利用されている。バキュロウイルスは、宿主となる細胞の機能を高度に制御し、自身の増殖を遂行する。その最たるものは、タンパク質合成能の制御、すなわち、細胞タンパク質の合成の遮断と、単一のウイルスタンパク質 (ポリへドリン) の爆発的な発現誘導であり、感染の最終段階では、ポリへドリンは結晶体を形成し、その量は細胞の全タンパク質量の約30-50%という驚くべき割合になる。上述のバキュロウイルス発現系は、この現象を利用したものであるが、大量発現を担う分子機構の詳細は解明されていない。本研究では、昆虫細胞におけるバキュロウイルスのタンパク質合成能制御の解析により、バキュロウイルスが単一のウイルスタンパク質の大量発現をどのように達成するのかを明らかにすることを目的として行う。
本年度は、まず、バキュロウイルス感染昆虫細胞において大量発現させるタンパク質の産生レベルを簡易的に測定するため、ポリへドリンプロモーターによりレポーター遺伝子を発現するレポーターウイルスを作出した。蛍光タンパク質を産生するレポーターウイルスを感染させた細胞の蛍光強度を経時的に測定した結果、昆虫細胞種によってタンパク質の産生のスピードが異なることが示唆された。また、タンパク質合成の中心として機能するリボソームに着目した解析を行うため、昆虫細胞のリボソーム精製法の確立に取り組んだ。その結果、まだ検討の余地があるが、ショ糖密度勾配遠心法によりリボソームの分画が可能であることがわかった。また、タグを付加したリボソームタンパク質を昆虫細胞に発現させ、タグ抗体を用いた免疫沈降により、リボソームを精製する方法の確立も進めた。また、昆虫細胞のバキュロウイルス感染に対する応答の解析についても進捗があった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
バキュロウイルスのタンパク質合成能制御に関与する因子を探索するための材料の準備や手法の確立が進んでいるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
タンパク質合成能の解析に適した材料と手法を選択し、バキュロウイルス感染時のリボソームの挙動や相互作用因子について調査を進める。また、得られた結果をもとに、タンパク質合成を促進すると予想される因子について、昆虫細胞を用いた評価と、無細胞タンパク質合成系を用いた評価を行う。
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| Causes of Carryover |
当初購入を予定していた備品について既存の備品の組み合わせで代替できる可能性があり、購入を見送ったため。次年度に繰越し、当初予定していなかったin vitro解析に必要な試薬類を購入する予定である。
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