| 研究課題/領域番号 |
19H02832
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分37010:生体関連化学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
鈴木 雄太 京都大学, 高等研究院, 特定助教 (00827743)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2019年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
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| キーワード | タンパク質デザイン / タンパク質工学 / バイオマテリアル / バイオナノロボット / 自己集合 / タンパク質結晶 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、必要な時、必要な機能を自発的に発動する「バイオナノロボット」の作成を将来的な目標とし、その構築に繋がる「バイオナノマシン」の作成を行う。また、バイオナノマシンの構築に際して必須となる新規コネクターの作成も並行し推進することで、バイオナノマシンの更なる高機能化を目指した研究も展開する。さらに、作成したバイオナノマシンと新規コネクターを融合することで、バイオナノロボット構築を目指した、より高度な設計を手がける「タンパク質デザイン工学」の基盤を本研究にて構築する。
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| 研究成果の概要 |
本研究ではバイオナノロボットの創成を目指し、複数の外部刺激に応答するバイオナノマシン、筋肉を模倣したバイオナノマシン、及びヘテロ二量体コネクターの作製を推進した。天然由来の機能性タンパク質と接続タンパク質パーツを組み合わせた融合タンパク質の設計・発現系の確立・精製を行い、集合体形成条件を検討した。初期の成果として集合体形成が示唆されたが、想定通りの構造体の形成には至らなかった。しかし、最終的にはヘテロ二量体コネクターを活用することで、多様な次元の集合体形成に成功した。これらの研究により、新しいタンパク質デザイン技術の基盤を構築し、バイオナノロボットの実現に向けた重要な知見を得ることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、タンパク質デザインの新たな基盤を築くものである。バイオナノマシンや新規コネクターの作製により、従来のタンパク質デザインの枠を超えた高機能な集合体の構築が可能となる。この成果は将来的に、タンパク質の多様な機能を人工的にデザインし制御する技術の進展を促進し、生体材料科学やバイオテクノロジーの分野で新たな研究方向性を示すことが期待される。また、医療や環境モニタリング分野で、外部刺激に応答するナノデバイスの実用化に貢献することが考えられる。さらに、持続可能な社会の実現に向け、新しい機能性マテリアルの創出を通じた新たなソリューションの提供が可能となる。
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