2014 Fiscal Year Annual Research Report
一分子選択による人工タンパク質の新規デザイン戦略の創製
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26282213
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高橋 聡 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30283641)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂本 清志 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (30335228)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 一分子選別装置 / ファージディスプレイ実験 / 分割型GFP |
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| Outline of Annual Research Achievements |
タンパク質をデザインするための新しい研究手法として、本申請研究では、ファージディスプレイ実験を一ファージレベルで実施することを目指している。このために、平成26年度は、以下のプロジェクトを実施した。それぞれについて、大きな進展を得ることができた。
プロジェクト１）では、タンパク質を一分子選別するための光学系の高度化と流路系の高速化を計った。このために、十字形の流路を元にした流体力学的絞り込みにより試料流を集中させ、N.A.値の大きな顕微レンズによる効率的な蛍光光子の集光を可能にした。さらに、応答速度の速いバルブを導入することにより、条件が良い場合には100ミリ秒程度で一個の粒子の選別を可能にした。さらに、装置による試料の選別を効率よく行うために、イメージング方式の検出器を光学系に組み合わせ、検出器の切り替えを可能にした。
プロジェクト２）では、ファージ表面に分割したGFPのC末端断片を提示し、N末端断片を加えることでファージ表面に再構成させた。このGFPファージを装置に流したところ、十分な蛍光強度でファージごとに観察することが可能になった。また、装置に流したあとのファージを回収し、大腸菌への感染能を維持していること、また、DNA配列をPCR法により解析可能であることを確認した。
プロジェクト３）では、GFPを再構成したファージとGFPを持たないファージを混合し、一分子選別装置に流すことで選別を行う実験を行った。しかし、現在のところ、選別したファージが濃縮されていることの十分な証拠を得られないでいる。さらにこの実験を繰り返し、ファージ選別の確認をおこなう必要がある。
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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
平成27年度は、ファージ選別を成功させるための実験条件の最適化を第一に実施する。特に、試料の吸着を防ぎながら流体力学的絞り込みを成功させるために、試料の流れを観察しながら徐々に流速を上げ、試料流の逆流等を防ぐ必要がある。また、試料供給のためのループの構築などの工夫も導入する必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
以上の装置上の工夫と共に平成27年度ではファージディスプレイ実験を実際に行うための選別系の構築を行う。このために、GFPの円順列置換体を元に、GFPの発色団付近のアミノ酸配列にランダム変異を導入する系を作る予定である。
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| Causes of Carryover |
実験装置の構築のために、石英製顕微対物レンズの購入を検討した。メーカーよりデモ品を借り入れ、性能を確認したところ、十分な性能を持つことが判った。しかし、海外メーカー品であるため、発注を行ったものの年度内の納品が不可能であった（現在のところ、石英製対物レンズの納品予定は2015年5月と伝えられている）。従って、石英製対物レンズを主に購入することを主目的として、次年度の繰り越しを行う。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
石英製対物レンズ（パルテックジャパン社、03-0202無反射コーティング付き、600,000円）光学部品購入（200,000円）、タンパク質合成試薬（200,000円）。以上を、４～６月期に使用する。
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Research Products
(7 results)
