| Project/Area Number |
19K22253
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Review Section |
Medium-sized Section 37:Biomolecular chemistry and related fields
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
鈴木 雄太 京都大学, 白眉センター, 特定助教 (00827743)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2019)
|
| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
|
|---|
| Keywords | タンパク質デザイン / 超分子集合体 / タンパク質工学 / 機能性バイオマテリアル / タンパク質再構成 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
化学者が「デザイナー」となって思いのままに、タンパク質の機能や構造をデザインしコントロールすることが可能となれば、「必要な時、必要な機能を自発的に発動するバイオナノロボット」が、医薬・バイオテクノロジー分野で活躍する時代もそう遠くないのかもしれない。本研究は、その足がかりとなる研究として「シンプルなデザインによる人工タンパク質集合体」に「天然タンパク質の潜在能力」を与えることで、機能性バイオマテリアルの作製を可能とする「タンパク質デザイン工学」を推進し、将来作製を目指す「バイオナノロボット」の実現に向けた挑戦的研究を行う。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、タンパク質の機能や構造を人工的にデザインしコントロールすることで、ライフサイエンス・バイオテクノロジー分野において活躍する「必要な時、必要な機能を自発的に発動するバイオナノロボット」の創成を最終的な目標としている。その足がかりとなる本萌芽研究では、「シンプルなデザインによる人工タンパク質集合体」に「天然タンパク質由来の機能性」を取り入れることで、人工的に制御を可能とする「機能性を有したタンパク質集合体（機能性バイオマテリアル ）」の創成を目指している。初年度では、まず基盤となるシンプルなデザインによる一次元タンパク質集合体の構築を行った。まず、ベースとなるタンパク質集合体形成パーツの遺伝子工学的手法による人工DNAの合成を行った後、大腸菌による発現系の構築、得られたタンパク質パーツの精製を行った。さらに、作製したタンパク質パーツを用いて、集合体形成の初期検討を、UV、Native Page Gelなどを用い、目的とする一次元集合体の形成を確認することに成功した。また、作製した集合体の詳細を調べるため、現在、電子顕微鏡などを用いてより詳細な集合体の確認を行っている。さらに、機能性を取り入れたデザインにおいても同様に、人工DNAの合成、大腸菌による発現系の構築、タンパク質の精製に至っており、今後、一次元集合体への融合を試みることで、本研究の目的としている機能性タンパク質集合体の作製に着手する。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、本研究の基盤となる一次元集合体デザインにおけるタンパク質形成パーツの遺伝子工学的手法による人工DNAの合成、大腸菌による発現系の構築、タンパク質パーツの精製、調整したパーツを用いた集合体構築の条件検討ののち、目的とする一次元集合体の形成を達成した。また、機能性を有したタンパク質パーツの作製も達成している。したがって、おおむね順調に進展している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
来年度は、初年度に作製した一次元集合体の詳細な構造解析を進めるとともに、すでに作製している機能性を有したタンパク質パーツを組み込むことにより、機能・構造双方を人工的に制御可能なタンパク質集合体の作製を行う。さらに、作製した集合体の構造変化を原子間力顕微鏡や電子顕微鏡を用いることにより確認を行う。基盤となる機能を有した一次元集合体の構築の後、さらなる高次元化・高機能化を目指す。
|
