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タンパク質を材料とした革新的繊維素材開発のための技術基盤の構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K14494
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 生物機能・バイオプロセス
研究機関早稲田大学

研究代表者

赤沼 哲史  早稲田大学, 人間科学学術院, 准教授 (10321720)

研究分担者 八木 創太  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (10779820)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード人工タンパク質繊維 / 金属含有繊維 / 触媒繊維 / タンパク質間相互作用 / アミノ酸置換 / 原子間力顕微鏡 / 電子顕微鏡 / 人工繊維 / 蛋白質 / 生体機能利用 / 生体材料 / 自己組織化
研究成果の概要

タンパク質は優れた分子認識、環境変化に対する鋭敏な応答、アミノ酸への分解によって容易にリサイクルできる環境負荷の低さ、化学合成が必要なペプチドや有機化合物と異なり、様々な種類のタンパク質が、同一の異種発現系を用いて大量合成できる等、素材として大きな魅力を持つ。本研究では、本来は繊維化しない2種類のタンパク質間に特異的結合面を作製し、2種類のタンパク質が交互に繰り返した、触媒機能を有する人工タンパク質繊維を構築した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、本来は繊維化しない天然の球状タンパク質の表面を遺伝子工学的に改変し、材料とするタンパク質が持つ機能が集積した繊維を開発する技術基盤を確立した。本研究で確立した技術を適用することによって、多くの有用な機能を持つタンパク質を、あるいは、目的の性質を持つようにあらかじめ改変したタンパク質を人工的に重合化することが可能となり、新たな機能性タンパク質繊維を人工的に構築できる可能性が高まった。したがって、本研究の成果が産業界へもたらす波及効果は大きいはずである。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Selection of a platinum-binding sequence in a loop of a four-helix bundle protein2018

    • 著者名/発表者名
      Yagi Sota、Akanuma Satoshi、Kaji Asumi、Niiro Hiroya、Akiyama Hayato、Uchida Tatsuya、Yamagishi Akihiko
    • 雑誌名

      J. Biosci. Bioeng.

      巻: 125 号: 2 ページ: 192-198

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2017.09.006

    • NAID

      40021471223

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Creation of artificial protein-protein interactions using α-helices as interfaces2017

    • 著者名/発表者名
      Yagi Sota、Akanuma Satoshi、Yamagishi Akihiko
    • 雑誌名

      Biophys. Rev.

      巻: - 号: 2 ページ: 411-420

    • DOI

      10.1007/s12551-017-0352-9

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 新規人工タンパク質繊維の開発2019

    • 著者名/発表者名
      八木創太
    • 学会等名
      アストロバイオロジーセンター・サテライト研究シンポジウム「深海底から宇宙へ、過去から未来へ、分子から社会へ」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 人工タンパク質間相互作用の開発と新規人工タンパク質繊維の創出2018

    • 著者名/発表者名
      八木創太、赤沼哲史、山岸明彦
    • 学会等名
      東京薬科大学生命科学部創立25周年記念シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 人工設計タンパク質間結合面の移植による新規タンパク質間相互作用の創出2017

    • 著者名/発表者名
      八木創太、赤沼哲史、内田達也、山岸明彦
    • 学会等名
      第55回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Testing the universality of an artificial protein-protein interface designed on an alpha-helix2017

    • 著者名/発表者名
      八木創太、赤沼哲史、山岸明彦
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 4ヘリックスバンドルタンパク質上への金属およびタンパク質間結合面の設計2016

    • 著者名/発表者名
      (1)八木創太、梶亜純、新納寛也、内田達也、赤沼哲史、山岸明彦
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規タンパク質分子間結合面の創成と人工タンパク質繊維の作成2016

    • 著者名/発表者名
      八木創太、赤沼哲史、山岸明彦
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 白金結合アミノ酸配列の創出と解析2016

    • 著者名/発表者名
      八木創太、梶亜純、新納寛也、内田達也、赤沼哲史、山岸明彦
    • 学会等名
      第89回生化学会大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Construction of a co-assembled protein fiber composed of the protein derived from Sulfolobus tokodaii and the artificial thermostable protein2016

    • 著者名/発表者名
      Yagi S, Akanuma S, Uchida T, Yamagishi A
    • 学会等名
      Extremophiles2016
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Creation of an artificial protein fiber by an easy-to-use designing of a protein-protein interaction2016

    • 著者名/発表者名
      Yagi S, Akanuma S, Uchida T, Yamagishi A
    • 学会等名
      The 30th Annual Symposium of Protein Society
    • 発表場所
      Baltimore
    • 年月日
      2016-07-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 簡便なタンパク質間相互作用設計法を利用した非アミロイド型タンパク質線維の構築2016

    • 著者名/発表者名
      八木創太、赤沼哲史、山岸明彦
    • 学会等名
      第16回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2016-06-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] バイオナノテクノロジー: タンパク質-タンパク質結合とタンパク質-金属結合の創成2016

    • 著者名/発表者名
      八木創太、梶亜純、赤沼哲史、内田達也、山岸明彦
    • 学会等名
      第5回医薬工3大学包括連携推進シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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