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耐熱性分子シャペロニンを利用したタンパク質の分画技術

研究課題

研究課題/領域番号 18K19191
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分38:農芸化学およびその関連分野
研究機関関西学院大学

研究代表者

藤原 伸介  関西学院大学, 理工学部, 教授 (90263219)

研究分担者 柳原 格  地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪母子医療センター(研究所), 免疫部門, 部長 (60314415)
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
6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード分子シャペロニン / アーキア / 酢酸菌 / 超好熱菌 / 酵素の安定化 / タンパク質安定化 / アーケア / 安定化
研究成果の概要

好熱菌の分子シャペロニンの標的分子の認識領域は、負電荷を帯びており、疎水性相互作用に加え、静電相互作用で標的を捕捉していると考えられた。そこで細胞質pHの低い酢酸菌を宿主にし、等電点の高い外来タンパク質を発現させれば、選択的な捕捉と安定化が期待された。酢酸菌Komagataeibacter europaeusを宿主とし、大腸菌のβガラクトシダーゼを標的にし、超好熱菌Thermococcus kodakarensisの分子シャペロニンCpkBを共発現したところ、安定化された。また、試験管内において、選択的捕捉と安定化を試みたところ、分子量の小さい分子に対し効果的であることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

酵素の安定化は、分子を効率的に精製するうえで重要である。対象となる酵素を選択的に安定化し、それ以外の分子を除去できれば、精製は用意になる。本研究では超好熱菌の分子シャペロニンの標的認識機構に注目し、低pH環境で選択的安定化がなされるか検証した。特に酢酸菌を宿主として組み合わせることで、目的とする分子を優先的に分子シャペロニンに捕捉させ、単純な操作で分画できれば、精製は効率化される。酢酸菌は食酢生産に用いられてきた微生物であり、安全性も高い。抗生物質を加えなくても雑菌繁殖を抑えることができる。本方法を発展させることで、安全で効率的な物質生産用宿主ベクター系が期待できる。

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

    (13件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Branched-chain polyamine stabilizes RNA polymerase at elevated temperatures in hyperthermophiles.2020

    • 著者名/発表者名
      Yamori Y, Hamakawa M, Hidese R, Fukuda M, Atomi H, Fukuda W, Fujiwara S.
    • 雑誌名

      Amino Acids

      巻: 52 号: 2 ページ: 275-285

    • DOI

      10.1007/s00726-019-02745-y

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genes Regulated by Branched-Chain Polyamine in the Hyperthermophilic Archaeon Thermococcus Kodakarensis.2020

    • 著者名/発表者名
      Fukuda W, Yamori Y, Hamakawa M, Osaki M, Fukuda M, Hidese R, Kanesaki Y, Okamoto-Kainuma A, Kato S, Fujiwara S.
    • 雑誌名

      Amino Acids

      巻: 52 号: 2 ページ: 287-299

    • DOI

      10.1007/s00726-019-02793-4

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 超好熱性アーキアの分子シャペロニンの機能は標的分子との静電相互作用で増強される2019

    • 著者名/発表者名
      Le Gao1、秀瀬 涼太、藤原 伸介
    • 雑誌名

      日本生物工学会誌

      巻: 97 ページ: 79-79

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The C‐terminal flexible region of branched‐chain polyamine synthase facilitates substrate specificity and catalysis2019

    • 著者名/発表者名
      Ryota Hidese, Masataka Toyoda, Ken‐ichi Yoshino, Wakao Fukuda , Gita Adhirani Wihardja, Seigo Kimura, Junso Fujita, Masaru Niitsu, Tairo Oshima, Tadayuki Imanaka, Eiichi Mizohata, and Shinsuke Fujiwara
    • 雑誌名

      The FEBS Journal

      巻: 286 号: 19 ページ: 3926-3940

    • DOI

      10.1111/febs.14949

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The therapeutic and nutraceutical potential of agmatine, and its enhanced production using Aspergillus oryzae2019

    • 著者名/発表者名
      Naoki Akasaka and Shinsuke Fujiwara
    • 雑誌名

      Amino Acids

      巻: 印刷中 号: 2 ページ: 181-197

    • DOI

      10.1007/s00726-019-02720-7

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 酢酸菌を宿主とした異種タンパク質生産の試み2019

    • 著者名/発表者名
      植川 泰好、繁 宥樹、赤坂 直紀、福田 青郎、藤原 伸介
    • 学会等名
      日本生物工学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 酢酸菌Komagataeibacter europaeusを宿主とする異種タンパク質生産の試み2019

    • 著者名/発表者名
      植川泰好,繁宥樹,東久保遥,石井友理,赤坂直紀,佐古田久雄,秀瀬涼太,福田青郎,藤原伸介
    • 学会等名
      酢酸菌研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 酢酸菌Komagataeibacter europaeus を宿主とする物質生産の試み2019

    • 著者名/発表者名
      植川泰好,繁宥樹,東久保遥,石井友理,赤坂直紀,佐古田久雄,福田青郎,藤原伸介
    • 学会等名
      日本農芸化学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 好熱好酸性アーキアのマルチプル分子シャペロニンの機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      魚住奎太、Azalea Putri、山田芽生、福田青郎、藤原伸介
    • 学会等名
      極限環境生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 好熱好酸性アーキアのマルチプル分子シャペロニンの機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      魚住奎太、Azalea Putri、山田芽生、福田青郎、藤原伸介
    • 学会等名
      日本農芸化学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 好熱好酸性アーキアのマルチプル分子シャペロニンの機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      魚住奎太,山田芽生,Azalea PUTRI,福田青郎,藤原伸介
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Functional analysis of multiple chaperonin in thermo-acidophilic archaeon Sulfolobus acidocaldarius2019

    • 著者名/発表者名
      Azalea PUTRI,Mei YAMADA,Keita UOZUMI, Wakao FUKUDA,Shinsuke FUJIWARA
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 酢酸菌 Komagatabacter europaeus を宿主とする物質生産の試み2019

    • 著者名/発表者名
      植川泰好,繁 宥樹,東久保遥,石井友理, 赤坂直紀,佐古田久雄,福田青郎,藤原伸介
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-12-27  

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