2015 Fiscal Year Annual Research Report
タンパク質シェル構造体エンカプスリンの構造形成原理の解明
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25440015
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
野口 恵一 東京農工大学, 学術研究支援総合センター, 准教授 (00251588)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ナノ構造体 / ナノ粒子 / タンパク質シェル構造体 / ウィルス様粒子 / 結晶構造 / X線回折 / 認識配列 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エンカプスリン は、分子量 30-40 kDa の単一のタンパク質サブユニットが自己集合することにより形成される直径 20-55 nm の中空の球状ナノ構造体である。特定の酵素を内包することにより、効率的な反応場や細胞にとって毒性のある基質や生産物を隔離する場を提供する細胞内微小区画であると考えられており、構造体のサイズ、安定性、内包する酵素を制御することが可能となれば、マイクロリアクターやドラッグデリバリーキャリアーとしての活用が期待される。本研究では、Rhodococcus. erythropolis N771由来エンカプスリンを対象に、エンカプスリンの構造形成や酵素取込機構を明らかにすることを目的として、構造体の立体構造や内包酵素の選択性などに与える影響について検討した。
エンカプスリンの立体構造情報を得るために、組換え体の発現・精製条件の最適化と結晶化条件の探索を行った。その結果、X線回折測定に適した外形と大きさの結晶が成長する2種類の条件を得ることに成功し、高エネルギー加速器研究機構の放射光施設フォトンファクトリーにおいて、分解能3.7Åの回折データを収集することができた。現在、構造精密化を進めており、解析が終了次第論文発表を行う予定である。また、エンカプスリンに内包されるタンパク質の取り込み機構を明らかにするために、内包タンパクに付加される認識配列の探索を行った。その結果、Rhodococcus. erythropolis N771由来エンカプスリンの遺伝子の上流にコードされているペルオキシダーゼのC末端部の40残基程度配列が認識配列であることが推定された。さらに、推定された配列を緑色蛍光タンパク質やルシフェラーゼのC末端に付加することにより、これら外来タンパク質をエンカプスリンに内包させることに成功した。
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