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組成比を制御したヘテロ多量体調製技術による人工フィコビリソームの創製

研究課題

研究課題/領域番号 18K19145
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分37:生体分子化学およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

中田 栄司  京都大学, エネルギー理工学研究所, 准教授 (70467827)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードヘテロ多量体 / DNAナノ構造体 / DNA結合タンパク質 / 平衡制御 / フィコビリソーム
研究成果の概要

タンパク質を分子レベルで制御して自在に配置することができればこれまでには達成が困難であった新たな機能の付与ができるようになると期待される。本研究では、DNAナノ構造体の様々な機能性材料を並べる際に分子レベルで制御した足場となる利点と、我々が開発したDNAナノ構造体へのタンパク質配置技術(アダプター法)を駆使して、新規機能を獲得することを目指した。その標的として、フィコビリソームに代表される光捕集アンテナタンパク質複合体の量体制御を目指した。研究目的の一つであったアダプター法の拡充という点においては、良好な成果を得られており、今後も引き続き研究を継続していくことが望まれる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

タンパク質は高機能な生体高分子であり、この機能を自在に制御して温和な条件下で様々なシステムを構築して利用することは持続可能な社会において必要とされる技術です。本研究では、タンパク質を自在に配置することが可能なDNAナノ構造体を足場として、我々が開発したタンパク質配置技術を利用して高機能なシステムを構築することを目指しています。そのひとつとして、タンパク質本来の光捕集能を操作できる可能性について検討をおこなうのがこの研究の目的でしたが、これに限らず様々な応用展開が期待される拡張性の高い研究手法です。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 9件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Rational design of a DNA sequence specific modular protein tag by tuning the alkylation kinetics2019

    • 著者名/発表者名
      T.M. Nguyen, E. Nakata, Z. Zhang, M. Saimura, H. Dinh, T. Morii
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 10 号: 40 ページ: 9315-9325

    • DOI

      10.1039/c9sc02990g

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reaction of ribulose biphosphate carboxylase/oxygenase assembled on a DNA scaffold2019

    • 著者名/発表者名
      H. Dinh, E. Nakata, P. Lin, M. Saimura, H. Ashida, T. Morii
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      巻: 27 号: 22 ページ: 115120-115120

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2019.115120

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protein adaptors assemble functional proteins on DNA scaffolds2019

    • 著者名/発表者名
      T.D. Ngo, Tien, N. Huyen, T.M. Nguyen, F.F. Liew, E. Nakata, T. Morii
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 27 号: 83 ページ: 12428-12446

    • DOI

      10.1039/c9cc04661e

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DNA binding adaptors to assemble proteins of interest on DNA scaffold2019

    • 著者名/発表者名
      Nakata Eiji、Dinh Huyen、Nguyen Thang Minh、Morii Takashi
    • 雑誌名

      Methods Enzymol.

      巻: 617 ページ: 287-322

    • DOI

      10.1016/bs.mie.2018.12.014

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Covalent Bond Formation by Modular Adaptors to Locate Multiple Enzymes on a DNA Scaffold2019

    • 著者名/発表者名
      Nakata, E.; Nakano, S.; Rajendran, A.; Morii, T.
    • 雑誌名

      Kinetic Control in Synthesis and Self-Assembly 2019, pp.163-183

      巻: 1 ページ: 163-183

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Tuning the reactivity of crosslink formation for sequence-selective DNA-protein conjugation2020

    • 著者名/発表者名
      Z. ZHANG, E. NAKATA, N. THANG, M. SAIMURA, K. MATSUDA, T. MORII
    • 学会等名
      日本化学会 第100春季年会 (2020)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Enhanced enzymatic activity with a packed assembly on DNA scaffold2020

    • 著者名/発表者名
      H. DINH, E. NAKATA, K. MUTSUDAZAPATER, M. SAIMURA, M. KINOSHITA, T. MORII
    • 学会等名
      日本化学会 第100春季年会 (2020)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A dynamic DNA scaffold for enzyme cascade reaction2020

    • 著者名/発表者名
      P. LIN, H. DINH, Y. MORITA, E. NAKATA, T. MORII
    • 学会等名
      日本化学会 第100春季年会 (2020)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 酵素間距離を制御する分子コンビナートを用いた非天然化合物合成システムの創製2019

    • 著者名/発表者名
      中田栄司,森井孝
    • 学会等名
      新学術領域「生合成リデザイン」公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 反応速度論に基づいたDNA配列選択的なモジュール型アダプターの設計2019

    • 著者名/発表者名
      中田栄司,張正宵,Nguyen Minh Thang,才村正幸,松田一成,森井孝
    • 学会等名
      第13回バイオ関連化学シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] DNA Binding Adaptors to Locate Multiple Enzymes on DNA scaffold2019

    • 著者名/発表者名
      E. Nakata, T. Morii
    • 学会等名
      第10回日英シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of sequence specific modular adaptors by tuning the reactivity of protein-tag substrate2019

    • 著者名/発表者名
      Zhengxiao Zhang, Eiji Nakata, Thang Minh Nguyen, Takashi Morii
    • 学会等名
      ISNAC2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] DNA Binding Adaptors to Locate Multiple Enzymes on a DNA scaffold2019

    • 著者名/発表者名
      E. Nakata, T. Morii
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium of Biofunctional Chemistry
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DNA Binding Adaptors to Locate Multiple Enzymes on a DNA scaffold2019

    • 著者名/発表者名
      E. Nakata, T. Morii
    • 学会等名
      曁南大学 講義
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] DNA Binding Adaptors to Locate Multiple Enzymes on a DNA scaffold2019

    • 著者名/発表者名
      E. Nakata, T. Morii
    • 学会等名
      武漢大学 講義
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 酵素を“1分子ずつ”狙った場所に配置する―生物から学んだ分子コンビナートへの挑戦―2019

    • 著者名/発表者名
      中田栄司・森井 孝
    • 学会等名
      東京農業大学
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Tuning the reactivity of crosslink formation for sequence-selective DNA-protein conjugation2019

    • 著者名/発表者名
      ZHANG, Zhengxiao; NAKATA, Eiji; THANG, Nguyen Minh; MORII, Takashi
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Enhanced enzymatic activity with a packed assembling of enzyme2019

    • 著者名/発表者名
      DINH, Huyen; NAKATA, Eiji; KINOSHITA, Masahiro; MORII, Takashi
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Reaction of enzyme cascades assembled in 3D DNA nanostructure2019

    • 著者名/発表者名
      LIN, Peng; DINH, Huyen; THANG, Minh Nguyen; NAKATA, Eiji; MORII, Takashi
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] DNA Binding Adaptors to Locate Multiple Enzymes on DNA scaffold2018

    • 著者名/発表者名
      Eiji Nakata, Takashi Morii
    • 学会等名
      理研・CSRS融合研究セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DNAナノ構造体上に複数種類の酵素を配置した分子コンビナート2018

    • 著者名/発表者名
      中田栄司・森井 孝
    • 学会等名
      東京大学薬学研究科天然物化学教室 講演会#121
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Construction of a 3D DNA nanostructure for assembling enzyme cascade reaction2018

    • 著者名/発表者名
      LIN Peng・Dinh Huyen・ Thang Minh Nguyen・Nakata Eiji・Morii Takashi
    • 学会等名
      第12回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] DNA Binding Adaptors to Locate Multiple Enzymes on DNA scaffold2018

    • 著者名/発表者名
      Eiji Nakata, Takashi Morii
    • 学会等名
      ACeND 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] DNA Binding Adaptors for Locating Multiple Enzymes on DNA scaffold2018

    • 著者名/発表者名
      Eiji Nakata, Thang Minh Nguyen, Zhengxiao Zhang, Huyen Dinh, Peng Lin, Masayuki Saimura, Takashi Morii
    • 学会等名
      ISNAC2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Assembling cascade enzymes on a 3D DNA nanostructure2018

    • 著者名/発表者名
      Peng LIN, Huyen Dinh, Nguyen Minh Thang, Eiji Nakata, Takashi Morii
    • 学会等名
      ISNAC2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of sequence specific modular adaptors by tuning the reactivity of protein-tag substrates2018

    • 著者名/発表者名
      Zhengxiao Zhang, Eiji Nakata, Thang Minh Nguyen, Takashi Morii
    • 学会等名
      ISNAC2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DNA Binding Adaptors to Locate Multiple Enzymes on DNA scaffold2018

    • 著者名/発表者名
      Eiji Nakata, Takashi Morii
    • 学会等名
      ISNM2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2023-01-30  

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