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De novo design of functional metalloproteins

Research Project

Project/Area Number 25410174
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Bio-related chemistry
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

tanaka tosiki  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70171775)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2013: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsデノボタンパク質 / 金属タンパク質 / 銅タンパク質 / 銅配位構造 / EPR測定 / 銅の配位構造 / タイプ3銅タンパク質 / 銅イオン / ブルー銅タンパク質 / デノボ設計タンパク質 / ヘリカルバンドルタンパク質 / 安定性 / 4-へリックスタンパク質 / 酸化還元電位
Outline of Final Research Achievements

Natural proteins are usually unstable toward heat and in organic solvents. We introduced couple of disulfide bonds in designed 3-helical bundled proteins. The protein was stable at 90° and in 50% EtOH. As for the design of cupper configuration, we constructed the noble copper configuration using two His and two Cys residues. Hemocyanin has two Cu ions bridged by two oxygens. This site has not constructed in the de novo designed helical proteins. Based on the knowledge obtained in blue copper protein, we utilized a Cys residue for a transient copper binding site, and succeeded to place the two His residues in nearby site. However, bridging by two oxygens was not attained so far. In conclusion, we succeeded in construction of the quite stable scaffold protein structure, noble copper configuration, and two copper proteins in vicinity. Theses techniques are quite promising to construct noble functional proteins, that does not exist in natural proteins, in near future.

Report

(4 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Research-status Report
  • 2013 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2016 2014 2013 Other

All Presentation (15 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Presentation] レッド銅タンパク質の人工的創製2016

    • Author(s)
      渡邊顕正、田中俊樹
    • Organizer
      タンパク質設計の将来を見据えた研究発表会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2016-01-05
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 安定なType I 銅タンパク質の設計2016

    • Author(s)
      三田村賢吾、田中俊樹
    • Organizer
      タンパク質設計の将来を見据えた研究発表会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2016-01-05
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] システインを利用した安定なコイルドコイルタンパク質の設計と評価2014

    • Author(s)
      柘植大志、田中 俊樹
    • Organizer
      第2回将来を見据えた生体分子の構造・機能解析から分子設計に関する研究会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2014-12-02
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 安定な平行型3本鎖コイルドコイルの設計2014

    • Author(s)
      岩田晋明、田中 俊樹
    • Organizer
      第2回将来を見据えた生体分子の構造・機能解析から分子設計に関する研究会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2014-12-02
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Type3銅含有タンパク質の人工設計2014

    • Author(s)
      北原知恵、田中 俊樹
    • Organizer
      第2回将来を見据えた生体分子の構造・機能解析から分子設計に関する研究会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2014-12-02
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Creation of various copper configurations in the four helical bundle protein.2014

    • Author(s)
      Toshiki Tanaka
    • Organizer
      Workshop on Artificial photosynthesis: Engineering of light-harvesting processes based on Peptide and Protein Science.
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2014-10-06
    • Related Report
      2014 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ルテニウム結合de novo タンパク質の作製と評価2014

    • Author(s)
      柘植 大志、田中 俊樹
    • Organizer
      第8回バイオ関連化学シンポジウム2014
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2014-09-12 – 2014-09-13
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] de novo設計したレッド銅タンパク質の構造解析2014

    • Author(s)
      亀井美里、志賀大悟、田嶋邦彦、菊地晶裕、鷹野優、中村春木、田中俊樹
    • Organizer
      第14回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-06-25 – 2014-06-27
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 4-へリックスバンドルタンパク質中へ一時的な銅-Cys結合を利用したタイプ3銅イオンサイトのde novo設計2014

    • Author(s)
      安部雅人、志賀大悟、鷹野優、中村春木、田中俊樹
    • Organizer
      第24回金属の関与する生体関連反応シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2014-06-14 – 2014-06-15
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] へリックスバンドル中に設計したブルー銅からレッド銅への配位構造の改変2013

    • Author(s)
      亀井美里、志賀大悟、田中俊樹
    • Organizer
      第13回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      鳥取
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] コイルドコイル構造を利用した発色銅タンパク質の設計と作成2013

    • Author(s)
      亀井美里、志賀大悟、田中俊樹
    • Organizer
      第86回日本生化学会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] De novoブルー銅タンパク質を基にしたレッド銅タンパク質の構築

    • Author(s)
      亀井美里、志賀大悟、田中俊樹
    • Organizer
      第77回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] ヘモシアニンモデル蛋白質の人工設計

    • Author(s)
      安部雅人、志賀大悟、田中俊樹
    • Organizer
      第77回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 設計ブルー銅タンパク質における銅イオンの配位構造に与える疎水場のアミノ酸の影響

    • Author(s)
      亀井美里、志賀大悟、田中俊樹
    • Organizer
      第40回生体分子科学討論会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 金属結合タンパク質の設計と構築

    • Author(s)
      田中俊樹
    • Organizer
      大阪大学蛋白質研究所セミナー
    • Place of Presentation
      大阪
    • Related Report
      2013 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2014-07-25   Modified: 2019-07-29  

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