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人工タンパク質の技術開発

研究課題

研究課題/領域番号 17012026
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関(財)癌研究会

研究代表者

芝 清隆  財団法人癌研究会, 癌研究所・蛋白創製研究部, 部長 (40196415)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
47,900千円 (直接経費: 47,900千円)
2007年度: 15,700千円 (直接経費: 15,700千円)
2006年度: 15,700千円 (直接経費: 15,700千円)
2005年度: 16,500千円 (直接経費: 16,500千円)
キーワード人工タンパク質 / モチーフ / アポトーシス / 信号伝達 / 進化 / 進化分子工学 / 合成生物学 / 構造論的 / 構成論的
研究概要

「モチーフ・プログラミング」、すなわち、機能性モチーフを組み合わせ的に重合させ、新しい多機能性人工タンパク質を創製する技術開発に取り組んだ。機能性モチーフの組み合わせ的な重合にはMolCraft法と呼ぶ独自の技術を利用した。人工タンパク質は、がん生物学の研究ツール、がんの治療、がんの診断と幅広い分野でがん研究に関わる事が出来る。ここでは特に、発がん過程に深く関わった信号伝達系に焦点を絞り、アポトーシス経路に遍在するBHI〜BH4モチーフの組み合わせ的重合から、アポトーシス経路をモジュレートする活性をもった人工タンパク質を創製した。また、タンパク質製剤を念頭に置いた、BHモチーフと細胞移入モチーフをプログラムした人工タンパク質も作製しており、その細胞指向性を調べた。また、他の信号伝達系としてインテグリン信号伝達系複合体のメンバーであるp130Casがもつ内部のSrkリン酸化モチーフに注目し、このモチーフ群を2種の代表的モチーフに分類し、この2種のモチーフをいろいろな数と順番でもつp130Cas部分人工タンパク質化した改変体を作製し、その細胞内での活性を調べた。その結果、BHI〜BH4モチーフの組み合わせ的重合からアポトーシス経路を正負に制御する人工制御因子が高頻度に生成すること、BHモチーフと細胞移入モチーフをプログラムした人工タンパク質が、癌細胞パネルに対して明確な細胞選択性をもつこと、p130Casのリン酸かモチーフをモデル化した単純改変体でも、p130Cas欠損細胞株の細胞走化性を維持することが明らかとなった。モチーフ・プログラミングによる人工タンパク質創製から、高効率に機能性人工タンパク質が創製できることがわかった。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A motif-programmed artificial protein induces apoptosis in several cancer cells by disrupting mitochondria2008

    • 著者名/発表者名
      Saito H, Minamisawa T, Yamori T, Shiba K
    • 雑誌名

      Cancer Science 99(2)

      ページ: 398-406

    • NAID

      10024002827

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The role of peptide motifs in the evolution of a protein network2007

    • 著者名/発表者名
      Saito H, Kashida S, Inoue T, Shiba K
    • 雑誌名

      Nucl Acid Res 35(19)

      ページ: 6357-6366

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A synthesis approach to understanding repearted peptides conserved in mineralization proteins2007

    • 著者名/発表者名
      Shiba K, Minamisawa T
    • 雑誌名

      Biomacromolecules 8(9)

      ページ: 2659-2664

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dispersion of cisplatin-loaded carbon nanohorns with a conjugate comprised of an artificial peptide aptamer and polyethylene glycol2007

    • 著者名/発表者名
      Matsumura S, Ajima K, Yudasaka M Iijima S. Shiba K
    • 雑誌名

      Mol Pharm 4(5)

      ページ: 723-729

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Motif programming: A microgene-based method for creating synthetic proteins containing multiple functional motifs2007

    • 著者名/発表者名
      Saito H, Minamisawa T, Shiba K
    • 雑誌名

      Nucl Acid Res 35(6)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural properties of an artificial protein that regulates the nucleation of inorganic and organic crystals2007

    • 著者名/発表者名
      Kulp JL III, Minamisawa T, Shiba K, Tejani M, Evans JS
    • 雑誌名

      Langmuir (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Motif programming : A microgene-based method for creating synthetic proteins containin multiple functional motifs2007

    • 著者名/発表者名
      Saito H, Minamisawa T, Shiba K
    • 雑誌名

      Nucl Acid Res (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Conversion of a monodispersed globular protein into an amyloid -like filament by appending an artificial peptide at the N-terminal2007

    • 著者名/発表者名
      Sano K, Sasaki H, Shiba K
    • 雑誌名

      Protein Eng Des Sel (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Realizing a two-dimensional ordered array of ferritin molecules directly on a solid surface utilizing carbonaceous materials-affinity peptides2007

    • 著者名/発表者名
      Matsui T, Matsukawa N, Iwahori K, Sano K, Shiba K, Yamashita I
    • 雑誌名

      Langmuir 23・4

      ページ: 1615-1618

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Selective nanoscale positioning of ferritin and nanoparticles by means of target-specific peptides2006

    • 著者名/発表者名
      Yamashita I, Kirimura H, Okuda M, Nishio K, Sano K, Shiba K, Hayashi T, Hara M, Mishima Y
    • 雑誌名

      Small 2・10

      ページ: 1148-1152

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Mechanism underlying specificity of proteins targeting inorganic materials2006

    • 著者名/発表者名
      Hayashi T, Sano K, Shiba K, Kumashiro Y, Iwahori K, Yamashita I, Hara M
    • 雑誌名

      Nano Lett 6・3

      ページ: 515-519

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Utilization of the pleiotropy of a peptidic aptamer to fabricate heterogeneous nano-dot-containing multilayer nanostructures2006

    • 著者名/発表者名
      Sano K, Sasaki H, Shiba K
    • 雑誌名

      J Am Chem Soc 128(5)

      ページ: 1717-1722

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Frame shuffling : a novel method for in vitro protein evolution2006

    • 著者名/発表者名
      Kashiwagi K, Isogai Y, Nishiguchi K, Shiba K
    • 雑誌名

      Protein Eng Des Sel 19(3)

      ページ: 135-140

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Mechanism underlying specificity of proteins targeting inorganic materials2006

    • 著者名/発表者名
      Hayashi T, Sano K, Shiba K, Kumashiro Y, Iwahori K, Yamashita I, Hara M
    • 雑誌名

      Nano Lett 6(3)

      ページ: 515-519

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] AFMとQCM-Dを用いたチタン結合ペプチドのチタン表面への結合の観察2005

    • 著者名/発表者名
      佐野健一, 上塚 洋, 大西 洋, 芝 清隆
    • 雑誌名

      表面科学 26(7)

      ページ: 428-431

    • NAID

      10016588150

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Endowing a ferritin-like cage protein with high affinity and selectivity for certain inorganic materials2005

    • 著者名/発表者名
      Sano K, Ajima K, Iwahori K, Yudasaka M, Iijima S, Yamashita I, Shiba K
    • 雑誌名

      Small 1(8-9)

      ページ: 826-832

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Carbon nanohorns as anticancer drug carriers2005

    • 著者名/発表者名
      Ajima K, Yudasaka M, Murakami T, Maigne A, Shiba K, Iijima S
    • 雑誌名

      Mol Pharmaceutics 2(6)

      ページ: 475-480

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Probing the conformational features of a phage display polypeptide sequence directed against single wall carbon nanohorn surfaces2005

    • 著者名/発表者名
      Kulp JL III, Shiba K, Evans JS
    • 雑誌名

      Langmuir 21(25)

      ページ: 11907-11914

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] Nanotubes, nanowires, nanocantilevers and nanorods in cancer treatment and diagnosis (Nanomaterials for cancer diagnosis- Nanotechnologies for the life siciences vol 7)2007

    • 著者名/発表者名
      Shiba K, (Challa SSR Kumar ed.)
    • 出版者
      Wiley-VCH
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2018-03-28  

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