2016 Fiscal Year Annual Research Report
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26630426
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
堀 克敏 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50302956)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松浦 友亮 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (50362653)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ナノファイバー / プロテオリポソーム / 表層提示 / 膜タンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、研究代表者らが高付着性細菌Acinetobacter sp. Tol 5細胞上に発見した、付着性バクテリオナノファイバー（AtaA）の遺伝子をリポソーム内部で合成し、AtaA被毛リポソームを創製することである。しかし、AtaAは3630アミノ酸から成る巨大なタンパク質であるため、発現やフォールディングに困難が伴うと予想された。そこで我々は、AtaAの基本構造を損なわずに正しくフォールディングされる縮小版ataAの遺伝子を作成し、無細胞タンパク質合成系（ピュアシステム）でのポリペプチド鎖の合成を確認した。次に、縮小ataA遺伝子を、遠心沈降法により調製した細胞サイズのジャイアント・シングルラメラ・リポソーム内部で発現させ、縮小版AtaAタンパク質の合成とリポソーム表層提示を試みた。共焦点レーザー顕微鏡とフローサイトメトリ－により、抗体蛍光標識した縮小版AtaAが表層提示されている事を確認した。しかし、表層提示量はわずかであった。また、ファイバーの形成を確認することはできなかった。ファイバーが形成されるには、リポソーム表層でAtaAファイバーが正しくフォールディングされる必要がある。しかし、複雑なホモ三量体を形成するAtaAおよびAtaAが属するタンパク質ファミリーであるTAAのフォールディング機構に関する知見は皆無であり、効果的な解決手段を見出すことはできなかった。とは言え、AtaAのようなファイバータンパク質をリポソーム表層へ提示する事は世界初の成果である。また、ピュアシステムにおいては、予想外にも、AtaAの一部が三量体を形成していることが明らかとなった。三量体の形成がシャペロンの存在しないin vitroで可能であることがわかったことは、TAAファミリーの細胞表層アッセンブリー機構を解明する糸口となろう。
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