2014 Fiscal Year Annual Research Report
無機物質に結合する特異ペプチドの分子設計の基盤技術
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25249117
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
黒田 章夫 広島大学, 先端物質科学研究科, 教授 (50205241)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 無機結合ペプチド / アスベスト / 蛍光顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、アスベスト結合ペプチドの立体構造をNMRにより解析し、アスベストとの相互作用を解明することを目的とする。本年度は、アスベストに結合し、かつ特異性がみられたペプチド（QREMLIADGIDPNELLNSLAAVKSGTKAKR：３１アミノ酸）について、2次元NMRによる測定を行ない、立体構造について解析を行なった。まず、アミノ酸の帰属を行なった。各種のNMR測定（1H-13C HMBC、1H-13C HSQC、1H-1H COSY、1H-1H TOCSY、1H-1H NOESY）を行なうことで、各アミノ酸のCα、Cβ、C=O、Hα、NHの化学シフトを帰属した。次に、得られた化学シフト値を用いて2次構造の予測を行なった。タンパク質のCα、Cβ、C=O、Hαの化学シフトの実測値から、2次構造を推定するケミカルインデックス法が知られている。具体的には、ケミカルインデックス法をもとに開発されたδ2Dプログラム(Camilloni et al. Biochemistry 51, 2224-2231, 2012)に、各アミノ酸のCα、Cβ、C=O、Hα、NHの化学シフト値を入力し、計算を行なった。その結果、Helixやβ-sheetなどの明確な二次構造は見られなかった。しかし、NOESYスペクトルの7.6～9.0ppm領域における各アミノ酸のアミドプロトンの相互作用について解析を行なったところ、いくつかのアミノ酸において２つ以上のシグナルが観測された。そのため、Helixやβ-sheetなどの構造を持つ可能性は低いが、それ以外のなんらかの構造を持っている可能性が高いと考えられた。今後は、CYANAなどのソフトウェアを用いて詳細に立体構造解析を行なう予定である。また、アスベストを観察するための超小型の蛍光顕微鏡を3Dプリンターを用いて成型した。
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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
アスベスト結合ペプチドの構造解析に目処が立った。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、アスベスト結合ペプチドの構造解析を行う。アンチフリージングタンパク質は、氷の結晶を認識し、結合することによって、氷の結晶の成長を阻害するタンパク質である。言わば、アンチフリージングタンパク質は天然に存在する無機物質認識タンパク質である。その構造は、あらゆる無機表面を認識するペプチドの足場として利用できるのではないかと考えられた。そこで、アンチフリージングタンパク質を改良し、様々な無機結晶を認識するタンパク質を作り出すこととする。また、現場でのアスベスト観察のための小型の蛍光顕微鏡の開発を行う。
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[Journal Article] Development of an automated asbestos counting software based on fluorescence microscopy2015
Author(s)
M. Alexandrov, E. Ichida, T, Nishimura, K. Aoki, T. Ishida, R. Hirota, T, Ikeda, T. Kawasaki, A. Kuroda
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Journal Title
Environ Monit Assess
Volume: 187
Pages: 4166
DOI
Peer Reviewed
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