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耐熱性甘味タンパク質マビンリンの構造と機能

研究課題

研究課題/領域番号 05044126
研究種目

国際学術研究

配分区分補助金
応募区分共同研究
研究機関横浜国立大学

研究代表者

栗原 良枝  横浜国立大学, 教育学部, 教授 (90017715)

研究分担者 りゅう 小ずう  昆明植物研究所, 研究員
胡 忠  昆明植物研究所, 教授
片平 正人  横浜国大, 工学部, 講師 (70211844)
増田 豊  昭和大, 薬学部, 助手 (10255862)
中谷 一泰  昭和大, 薬学部, 教授 (40053855)
HU Zhong  Kunming Institute of Botany The Academy of Sciences of China
LIU Xiaozhu  Kunming Institute of Botany The Academy of Sciences of China
〓 小〓  昆明植物研究所, 研究員
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
1994年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1993年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
キーワードマビンリン / 耐熱性タンパク質 / 甘味タンパク質 / cDNA cloning
研究概要

1.平成6年10月1、2日に雲南省昆明市郊外の生産地にてバビンロウの実を採取した。
2.Capparis masaikai Lev1.(フウチョウソウ科)の種子からフェノール-SDS法により全RNAを抽出し、オリゴ(dT)_<15>をプライマーに用いて、M-MLVリバーストランスクリプターゼにより一本鎖DNAを合成した。これをテンプレートとして、マビンリンIIのアミノ酸配列(A鎖Q^1LWRCQおよびB鎖C^<67>PFRAW)をもとに設計したプライマー(5´-AGCATATGCA(AG)(TC)TITGG(CA)GITG(TC)CA-3´および5´-CGGATCCCTACCAIGCIC(GT)AGAAIGG(AG)C-3´)を用いてポリメラーゼチェーン反応(PCR)を行った。これにより増幅されたDNA(約380塩基対)をT4DNAポリメラーゼにより末端を平滑化し、pUC19のSmaIサイトにライゲーションした。これを用いて大腸菌MV1184株を形質転換し、得られた形質転換体を培養後、これよりプラスミドを精製した。Sanger法により塩基配列を決定した結果、このクローン(MABPCR)は成熟マビンリンIIA鎖33残基、リンカーペプチド14残基および成熟マビンリンIIB鎖72残基をコードしていることが明らかになった。
3.1で得た全RNAからオリゴ(dT)ラテックス粒子を用いてpoly(A)RNAを精製した。これをテンプレートとしてGubler-Hoffmanの方法により二本鎖DNAを合成し、λgt10ファージベクターに組み込み、cDNAライブラリーを作製した。放射性同位体^<32>Pにより標識したMABPCRをプローブとして、このcDNAライブラリーよりマビンリンIIcDNAのスクリーニングを行った。約10万個のプラークから複数個の陽性クローンを得た。これらのうち最も挿入断片の長いクローン(約630塩基対)をpUC18を用いてクローニングし、その部分塩基配列を決定した。この結果、このクローンは成熟マビンリンIIの上流にN末端延長ペプチド35残基をコードしていることが明らかになった。このN末端延長ペプチドは、PerlmanとHalvorsonおよびvon Heijneの法則から、シグナルペプチド20残基およびプロペプチド15残基であると推定された。以上のことから、マビンリンIIはプレプロ体のプロセッシングにより成熟タンパク質になることが示唆された。
4.MABPCRを大腸菌発現用ベクターpET-3aおよびpET-15bのNdeIおよびBamHIサイトにライゲーションし、これらを用いて大腸菌MV1184株を形質転換した。得られた形質転換体を培養後、これらよりプラスミド(pMAB-1およびpMAB-2)を精製した。これらのプラスミドを用いて大腸菌BL-21株を形質転換し、得られた形質転換体をアンピシリンを含むLB培地中で、600nmの吸光度が0.4〜1.0に達するまで培養した(37℃、約5時間)。これを4℃で一晩静置したのち集菌し、新たなアンピシリンを含むLB培地中で600nmの吸光度が0.8〜1.2に達するまで培養した(37℃、約3時間)。これにイソプロピル-β-D-チオガラクトピラノシド(IPTG)を最終濃度1mMになるように加え、37℃、1時間培養し、タンパク質の発現を誘導した。その結果、pMAB-1では新規タンパク質が全く発現しなった。一方、pMAB-2では抗マビンリンII血清と交差反応を示す新規タンパク質の発現を確認した。このタンパク質は分子量約15,000であり、これはマビンリンIIの分子量に近いことから、目的タンパク質であると推定した。なお、発現したタンパク質の大量精製および甘味活性については現在検討中である。

報告書

(2件)
  • 1994 研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] Y.Masuda et al.: "Cloning and nucleotide sequencing of cDNA encoding a taste-modifying protein,miraculin" Gene. (in press). (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yamashita et al.: "Activity and stability of a new sweet protein with taste-modifying action,curculin" Chem.Senses. (in press). (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nirasawa et al.: "Structures of heat-stable and unstable homologues of the sweet protein mabinlin" Eur.J.Biochem.223. 989-995 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kurihara et al.: "Sweet,antisweet and sweetness-inducing substances" Trends in Food Sci. & Tech.5. 37-42 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Harada et al.: "Crystallization and preliminary x-ray diffraction studies of curculin" J.Mol.Biol.238. 286-287 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 栗原良枝: "甘味誘導タンパク質(ミラクリンおよびクルクリン)の遺伝子工学的研究" 化学と工業. 46. 791-794 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nirasawa et al.: "Disulfide bridge structure of the heat-stable sweet protein mabinlinII" Biochim.Biophys.Acta. 1202. 277-280 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] X.Liu et al.: "Purification,complete amino acid sequence and structural characterization of the heat-stable sweet protein,mabinlinII" Eur.J.Biochem.211. 281-287 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kurihara: "Olfaction and Taste Structures and functions of antisweetness substances,sweetness-inducing substances,and sweet proteins" Springer-Verlag, 4 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kurihara: "Thaumatin Sweet proteins in general" CRC Press, 18 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masuda, Y., Nirasawa, S., Nakaya, K., and Kurihara, Y.: "Cloning and nucleotide sequencing of cDNA encoding a taste-modifying protein, miraculin." Gene. (in press). (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamashita, H., Akabane, T., and Kurihara, Y.: "Activity and stability of a new sweet protein with taste-modifying action, curculin." Chem.Senses. (in press). (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nirasawa, S.et al.: "Structures of heat-stable and unstable homologues of the sweet prote in mabinlin" Eur.J.Biochem.223. 989-995 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kurihara, Y.& Nirasawa, S.: "Sweet, antisweet and sweetness-inducing substances" Trends in Food Sci.& Tech.5. 37-42 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Harada, S.et al.: "Crystallization and preliminary x-ray diffraction studies of curculin" J.Mol.Biol.238. 286-287 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nirasawa, S., Liu, X., Nishino, T.and Kurihara, Y.: "Disulfide bridge structure of the heat-stable sweet protein mabinlin II" Biochim.Biophys.Acta. 1202. 277-280 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kurihara, Y.: Springer-Verlag. Structures and functions of antisweetness substances, sweetness-inducing substances, and sweet proteins ; in Olfaction and taste XI, 242-245 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kurihara, Y.: CRC Press. Sweet proteins in general ; in Thaumatin, 1-18 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Harada,et al.: "Crystallization and Preliminary X-ray Diffraction Studies of Curculin" J.Mol.Biol. in press. 238. (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kurihara & S.Nirasawa: "Sweet,antisweet and sweetness-inducing substances" Trends in Food Sci.& Technology. 5. 37-42 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] X.Liu et al.: "Purification,complete amino acid sequence and structural characterization of the heat-stable sweet protein,mabinlin II." Eur.J.Biochem.211. 281-287 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nirasawa et al.: "Disulfide bridge structure of the heat-stable sweet protein mabinlin II" Biochim.Biophys.Acta. 1202. 277-280 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 栗原 良枝: "甘味誘導タンパク質(ミラクリンおよびクルクリン)の遺伝子工学的研究" 化学と工業. 46. 791-794 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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