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磁性細菌粒子膜への膜貫通タンパク質の発現に向けた粒子膜改変に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18760596
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 生物機能・バイオプロセス
研究機関東京農工大学

研究代表者

吉野 知子  東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究院, 特任准教授 (30409750)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2007年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2006年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード膜貫通タンパク質 / 脂質二重膜 / 磁性粒子 / アンカー / 形質転換 / 磁性細菌
研究概要

本研究では、創薬分野において注目を集めている膜貫通タンパク質を、磁性細菌から得られる脂質二重膜で覆われた磁性粒子(磁性細菌粒子)上に機能を保持した状態でアセンブルすることを目指している。本目標を達成するために、膜貫通タンパク質を磁性細菌粒子上に局在させるためのアンカーの検討、また膜貫通タンパク質を局在させた粒子表面の脂質・タンパク質のリアレンジによるターゲット膜貫通タンパク質の機能化を行うことを目的とした。前年度に検討した発現法により膜4回貫通型のテトラスパニンファミリーに属するCD81の磁性細菌粒子上への発現を試みた。粒子膜に強固に結合しでいる磁性細菌粒子膜由来のMms13タンパク質のC末端にCD81の全長または細治外領域(ED1)を融合し、融合タンパク質を磁性細菌に導入した。ED1をディスプレイした粒子においては、磁性細菌粒子膜に高発現していることが確認できた。次に粒子膜にアセンブルされた膜貫通タンパク質の機能性の向上を目的として、粒子膜の改変を行った。磁性細菌粒子上の膜表面には粒子合成に関わるタンパク質など、表在または貫通タンパク質が多く存在する。これらのたんぱく質は目的の膜貫通たんぱく質の解析において、擬陽又は擬陰的な反応性を示す可能性がある。そこで磁性細菌粒子に対し、様々な界面活性剤処理を施し、たんぱく質の除去を行った。界面活性剤にCTABを用いることにより、粒子膜に強固に結合しているMms13アンカー分子と融合した目的タンパク質は特異的に粒子に残り、また他のタンパク質は除去されていることが示された。さらに、界面活性剤により除かれた脂質を補うために、ホスファチジルコリンを添加した。その結果、分散性が回復し目的タンパク質の機能も保持されていることが示された。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Magnetic separation of CD14 cells using antibody binding with protein A expressed on bacterial magnetic particles for generating dendritic cells.2006

    • 著者名/発表者名
      T.Matsunaga, M.Takahashi, T.Yoshino, M.Kuhara, H.Takeyama
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun. 350

      ページ: 1019-1025

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetic cell separation using nano-sized bacterial magnetic particles with reconstructed magnetosome membrane.

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshino, H, Hirabe, M. Takahashi, M, Kuhara H. Takeyama, T. Matsunaga
    • 雑誌名

      Biotechnol. Bioeneg. (in press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bioengineering of bacterial magnetic particles and its application to estrogen receptor ligand binding assay.

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshino, C, Kaji, T. Matsunaga
    • 雑誌名

      Proceedings of MRS (in press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] バイオナノ磁性粒子膜改変による新規マテリアルの創製と細胞分離への応用2007

    • 著者名/発表者名
      吉野 知子、高橋 正行、米山 健太郎、堀部 卓郎、溝口 信二、竹山 春子、松永 是
    • 学会等名
      第59回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] バイオプロセスハンドブッ : バイオケミカルエンジニアリングの基礎から有用物質生産・環境調和技術まで(分担執筆 : "微生物によるナノ磁性粒子の生産とバイオ産業への利用"の項を担当)2007

    • 著者名/発表者名
      松永 是, 吉野知子
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [産業財産権] ビオチン標識磁気微粒子の調整方法2007

    • 発明者名
      松永 是, 吉野知子, 前田義昌, 田島秀二
    • 権利者名
      東京農工大学, プレシジョン・システム・サイエンス株式会社
    • 産業財産権番号
      2007-297857
    • 出願年月日
      2007-11-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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