Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
本研究では、変性タンパク質を復元させるシャペロン活性に着目する。細胞内にある天然のシャペロンは、変性タンパク質に結合し、適切な折りたたみを助ける。本研究の目的は、シャペロン活性を有する自己集合性化合物を開拓し、社会実装することである。このような安価な合成化合物は、タンパク質の基礎研究に役立つばかりでなく、B班の無細胞タンパク質合成系や酵素反応の工業化に寄与できる。
酵素は化学反応を特異的かつ高収率・高選択に進行させる。化学工業分野における省エネルギー・環境低負荷型の触媒として注目されている。タンパク質の調製には、大腸菌を用いた組み換え技術が工業的にも広く用いられている。問題は、触媒機能を持たない変性タンパク質の凝集体が発現や利用の過程で生じることだ。この凝集体から、本来の触媒機能をもった酵素を回復させる効率は極めて低い。このようなタンパク質変性の問題は、細胞外（試験管内）でのタンパク質の利用に共通である。そのため、正常な立体構造への折り畳みを補助するさまざまな添加剤が開発された。しかし、それらのほとんどは両親媒性の界面活性剤であり、収率や汎用性は低かった。天然のシャペロンに匹敵する人工分子は開発されていない。本研究の目的は、シャペロン活性を有する自己集合性化合物を開拓し、社会実装することである。2023年度以前に、自己集合することでシャペロン様の活性を発揮する独自化合物1を発見した。化合物1は、化合物ライブラリーを長期間保存したことで元の化合物が分解し、偶然に生じた予想外の新規化合物だった。化合物1の誘導体35種類を合成し、FH50という自己集合化合物が酸変性GFPに対してリフォールディング活性を示すことを見出した。2023年度はさらに15種の誘導体を合成し評価した。さらにGFP以外に2種の酵素への効果を測定した。加熱やさまざまな添加剤との組み合わせ条件でシャペロン活性を測定した。
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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https://www.scl.kyoto-u.ac.jp/~uesugi/ja/index.php
