アスベストを高度に認識するタンパク質の創製

• 研究課題/領域番号: 19K05814
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分38030:応用生物化学関連
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 石田 丈典 広島大学, 統合生命科学研究科(先), 講師 (30573373)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: アンチフリーズタンパク質 / アスベスト / アスベスト結合タンパク質 / ファージディスプレイ法 / 無機結晶結合タンパク質 / 不凍タンパク質

研究開始時の研究の概要

アスベストは、肺ガンや悪性中皮腫などを引き起こす。申請者はアスベストに結合するタンパク質を発見し、アスベストの検査方法に応用してきた。検査方法を世界標準化するためには、タンパク質の特異性をさらに向上させる必要があった。アンチフリーズタンパク質(AFP)は、氷に結合するユニットが繰り返した構造を持つ天然の無機結晶結合タンパク質である。本研究では、AFPの繰り返しユニットの変異ライブラリーを構築し、進化工学を利用することで、これまでにない高い特異性を持ったアスベスト結合タンパク質を作製する。本技術を開発することで、固体表面を高度に認識するタンパク質を創製する新たな方法論を確立する。

研究成果の概要

アスベストは、肺ガンなどを引き起こす。解体現場でアスベストを簡便に検出する技術が求められている。自然界には氷の表面に結合するアンチフリーズタンパク質が知られている。このアンチフリーズタンパク質を変異させて、アスベストの表面に結合するタンパク質に改変することに成功した。この新たなアスベスト結合タンパク質は、アスベストに強固に結合するだけでなく、ほぼアスベストのみ結合するため、精度の高いアスベスト検出技術に応用可能である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

アンチフリーズタンパク質を利用して、高度にアスベストを認識するタンパク質を作製することに成功した。この新しいアスベスト結合タンパク質を蛍光で標識することで、アスベストを蛍光で光らせることで迅速にアスベストを検出することができる。この検出技術は、迅速にアスベストを検出する必要性がある解体現場や被災地などで活躍できると考えられる。また、アスベスト以外の無機物に応用できるため、有害な無機物質の検査に利用可能である。