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糸状菌界面活性蛋白質の細胞表層・固体表面での生化学的機能解析から生物模倣応用へ

研究課題

研究課題/領域番号 15J01183
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 応用微生物学
研究機関東北大学

研究代表者

田中 拓未  東北大学, 農学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードハイドロフォビン / 自己組織化 / 水晶発振子マイクロバランス法(QCM) / 原子間力顕微鏡(AFM) / タンパク質の高次構造解析 / クチナーゼ / タンパク質間相互作用 / Aspergillus属糸状菌 / 水晶発振子マイクロバランス(QCM)法 / 結晶化 / タンパク間相互作用
研究実績の概要

本研究では、麹菌が生産するハイドロフォビンRolAの特徴的性質(固体表面改質、免疫回避機能、酵素クチナーゼのリクルート)を、将来的に医学的・産業技術開発へ応用することを目指している。そのためにはRolAの高次構造決定や、固体表面とRolAの相互作用機構解明、及び吸着制御が必要である。これらの課題解決のため、今年度は下記の研究を実施した。
1.固体表面へのRolA吸着機構・吸着構造解析:疎水的に化学改質した金基板または雲母劈開表面を用い、RolAが基板表面に吸着する様子を高速AFMで観察した。その結果、疎水化金表面上でRolAが棒状構造を形成・伸長する様子が観察できた。本実験には後輩への指導・アドバイス面で関わった。また、RolA精製時に副産物として得られる糖鎖修飾物の固体表面改質性を調べたところ、通常のRolAに比べ固体表面への吸着量が少ないが、固体表面を親水化しやすいことが明らかとなった。
2.RolAの高次構造解析に向けた生産条件の検討:タンパク質の高次構造解析には、条件検討や実際の解析において高濃度のタンパク質が多量に必要となる。前年度はRolA溶液の高濃度化検討で一定の成果を得たため、今年度はRolA大量精製法を検討した。天然培地系と合成培地系で検討し、天然培地系の検討において、培地組成、培養条件、精製法の改良により、単位培地量当たり従来法比10倍のRolA精製量を達成した。この結果はRolAの結晶化条件を検討する上で有用と思われる。
3.ハイドロフォビン-クチナーゼ間の相互作用機構解析:モデル糸状菌であるAspergillus nidulansのハイドロフォビンRodAとクチナーゼCut1、Cut2を単離・精製し、固体基質の分解実験、QCMによる相互作用解析を行った。また、Cut1、Cut2の酵素学的性質解析も行った。さらに本項目で得た結果を英語原著論文として発表した。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Analysis of the ionic interaction between the hydrophobin RodA and two cutinases of Aspergillus nidulans obtained via an Aspergillus oryzae expression system2017

    • 著者名/発表者名
      Takumi Tanaka, Mayumi Nakayama, Toru Takahashi, Kei Nanatani, Youhei Yamagata, Keietsu Abe
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology

      巻: 101 号: 6 ページ: 2343-2356

    • DOI

      10.1007/s00253-016-7979-5

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Asp30 of Aspergillus oryzae cutinase CutL1 is involved in the ionic interaction with fungal hydrophobin RolA2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Terauchi, Yoon-Kyung Kim, Takumi Tanaka, Kei Nanatani, Toru Takahashi, Keietsu Abe
    • 雑誌名

      Bioscience Biotechnology and Biochemistry

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Recruitment of esterase by fungal hydrophobins bound on polyesters and subsequent promotion of polyester degradation2017

    • 著者名/発表者名
      Keitsu Abe, Takumi Tanaka, Yuki Terauchi, Toru Takahashi, Fumihiko Hasegawa
    • 学会等名
      29th Fungal Genetics Conference
    • 発表場所
      アシロマ(アメリカ・カリフォルニア州)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The adsorption kinetics and self assembled structures of Aspergillus oryzae hydrophobin RolA on chemically modified solid surfaces2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Terauchi, Megumi Nagayama, Takumi Tanaka, Hiroki Tanabe, Toshihiko Arita,Takeshi Higuchi , Keietsu Abe
    • 学会等名
      29th Fungal Genetics Conference
    • 発表場所
      アシロマ(アメリカ・カリフォルニア州)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Aspergillus nidulans におけるハイドロフォビン-クチナーゼ間相互作用2016

    • 著者名/発表者名
      田中拓未, 高橋徹, 山形洋平, 阿部敬悦
    • 学会等名
      第16回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 発表場所
      京都大学宇治おうばくプラザ(京都府宇治市)
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 麹菌 hydrophobin RolA との間の相互作用における CutL1 側の新奇相互作用部位2016

    • 著者名/発表者名
      寺内裕貴,金允卿,田中拓未,髙橋徹,阿部敬悦
    • 学会等名
      第16回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 発表場所
      京都大学宇治おうばくプラザ(京都府宇治市)
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 黄麹菌hydrophobin-cutinase間相互作用におけるhydrophobin N末端側の寄与2016

    • 著者名/発表者名
      田中拓未, 深谷愛衣, 佐藤大貴, 對馬裕誠, 上原健二, 高橋徹 ,阿部敬悦
    • 学会等名
      第68回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      ANA クラウンプラザホテル富山(富山県富山市)
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Ionic interaction between Aspergillus hydrophobins and Aspergillus cutinases.2016

    • 著者名/発表者名
      Takumi Tanaka, Toru Takahashi, Mayumi Nakayama, Youhei Yamagata, Keietsu Abe
    • 学会等名
      13th European Conference on Fungal Genetics
    • 発表場所
      フランス パリ ラ・ヴィレット公園
    • 年月日
      2016-04-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Aspergillus属糸状菌におけるハイドロフォビン-クチナーゼ間のイオン的相互作用2016

    • 著者名/発表者名
      田中拓未、高橋徹、中山真由美、山形洋平、阿部敬悦
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度大会
    • 発表場所
      北海道札幌市 札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Aspergillus属糸状菌のハイドロフォビン-クチナーゼ間相互作用に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      田中拓未、高橋徹、山形洋平、阿部敬悦
    • 学会等名
      第15回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 発表場所
      東京都府中市 ルミエール府中
    • 年月日
      2015-11-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 麹菌界面活性タンパク質hydrophobin RolAの負電荷表面への吸着機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      永山恵美、田中拓未、田邊弘毅、上原健二、高橋徹、有田稔彦、樋口剛志、阿部敬悦
    • 学会等名
      第15回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 発表場所
      東京都府中市 ルミエール府中
    • 年月日
      2015-11-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Aspergillus属糸状菌のハイドロフォビンとクチナーゼ間における相互作用に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      田中拓未、對馬裕誠、村垣公英、上原健二、高橋徹、山形洋平、阿部敬悦
    • 学会等名
      第67回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      鹿児島県鹿児島市 城山観光ホテル
    • 年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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