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非天然型アミノ酸生産のためのPLP依存性アミノ基転移酵素の改変

研究課題

研究課題/領域番号 19F19764
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
審査区分 小区分43020:構造生物化学関連
研究機関沖縄科学技術大学院大学

研究代表者

LAURINO Paola  沖縄科学技術大学院大学, タンパク質工学・進化ユニット, 准教授 (90812256)

研究分担者 DINDO MIRCO  沖縄科学技術大学院大学, タンパク質工学・進化ユニット, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2019-11-08 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2021年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2020年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2019年度: 100千円 (直接経費: 100千円)
キーワードPhase separation / enzymes / enzyme kinetic / protein engineering / protein plasticity / Disordered regions / AGT / protocells / Liquid phase separation / Biochemistry / enzyme / library / screening
研究開始時の研究の概要

The DPAT enzyme will be fully characterised from structural and functional perspectives, in order to understand its unusual activity in detail. Laurino group already has an established collaboration with the Jackson Lab at ANU, Australia and they will help to solve the structure of this enzyme. Then, BLAST searches will help us to find proteins structurally related to DPAT, in order to identify possible homologs with the same or similar functions and to expand our knowledge of this interesting class of enzymes. Finally the recombinant DPAT will be engineered by rounds of directed evolution.

研究実績の概要

・The production/generation of liquid-liquid phase separated membrane-less droplets with novel features as the ability to compartmentalize enzymes efficiently, high protein crowding (mM protein content) to study in detail the effects of crowding on proteins and especially on the enzymatic activity (using length scale of living systems micrometer scale as cells).
・We also demonstrated how the enzymatic activity in presence of crowding generated flow similar to the cytoplasmatic streaming of the cell. This work has been published by Nature Communications it is amongst the 2021 top 25 most downloaded Chemistry and Material Science Articles in 2021 published in Nature communication.
・In addition, we have discovered how protein plasticity shape the function and fitness. The work has been published in Protein Science.

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件)

  • [雑誌論文] Structural dynamics shape the fitness window of alanine:glyoxylate aminotransferase2022

    • 著者名/発表者名
      Dindo Mirco、Pascarelli Stefano、Chiasserini Davide、Grottelli Silvia、Costantini Claudio、Uechi Gen‐Ichiro、Giardina Giorgio、Laurino Paola、Cellini Barbara
    • 雑誌名

      Protein Science

      巻: 31 号: 5 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1002/pro.4303

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Sustained enzymatic activity and flow in crowded protein droplets2021

    • 著者名/発表者名
      Testa Andrea、Dindo Mirco、Rebane Aleksander A.、Nasouri Babak、Style Robert W.、Golestanian Ramin、Dufresne Eric R.、Laurino Paola
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/s41467-021-26532-0

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Non-enzymatic and highly sensitive lactose detection utilizing graphene field-effect transistors2020

    • 著者名/発表者名
      Danielson Eric、Dindo Mirco、Porkovich Alexander J.、Kumar Pawan、Wang Zhenwei、Jain Prashant、Mete Trimbak、Ziadi Zakaria、Kikkeri Raghavendra、Laurino Paola、Sowwan Mukhles
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics

      巻: 165 ページ: 112419-112419

    • DOI

      10.1016/j.bios.2020.112419

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cycloserine enantiomers are reversible inhibitors of human alanine:glyoxylate aminotransferase: implications for Primary Hyperoxaluria type 12019

    • 著者名/発表者名
      Mirco Dindo; Silvia Grottelli; Giannamaria Annunziato; Giorgio Giardina; Marco Pieroni; Gioena Pampalone; Andrea Faccini; Francesca Cutruzzola; Paola Laurino; Gabriele Costantino; Barbara Cellini
    • 雑誌名

      Biochem J

      巻: 476 号: 24 ページ: 3751-3768

    • DOI

      10.1042/bcj20190507

    • 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 / 国際共著

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公開日: 2019-11-29   更新日: 2024-03-26  

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