| 研究課題/領域番号 |
19K22377
|
|---|
| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
中区分43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 筑波大学 |
|---|
研究代表者 |
白木 賢太郎 筑波大学, 数理物質系, 教授 (90334797)
|
|---|
| 研究分担者 |
冨田 峻介 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (50726817)
栗之丸 隆章 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (50769693)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2021-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
|
| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
|
|---|
| キーワード | タンパク質 / 高分子電解質 / 液-液相分離 / 安定化 / 抗体 / 相分離液滴 / 相分離 / 添加剤 / アルコール / ドロプレット / 濃縮 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本申請では、これまで申請者が研究してきたタンパク質溶液の知識と、タンパク質高分子電解質複合体(Protein-Polyelectrolyte Complex; PPC)の形成技術を、今まさに明らかになりつつある細胞内にある液-液相分離の現象と関連づけ、可逆性の高いタンパク質の濃縮技術や安定化技術にすることである。細胞内に生じているタンパク質の安定化メカニズムを理解し、試験管内に再現することができれば、これまで不安定で扱いにくかったタンパク質や酵素などを安定化することが可能になり、バイオ医薬品の保存法に応用できる。
|
| 研究成果の概要 |
タンパク質はポリマーとともに液-液相分離して形成したドロプレットを形成させることができる。本研究課題は、抗体（IgG）を対象に、ドロプレットをふたたび分散できる方法の確立を目的とした。ポリグルタミン酸とIgGを対象に、タンパク質高分子電解質複合体(PPC)の可溶性と凝集性がどのように異なるのかを調べた。その結果、透明なタンパク質高分子電解質複合体(S-PPC)と、白濁した状態のタンパク質高分子電解質複合体(A-PPC)にわかれることがわかった。興味深いことに、ポリグルタミン酸を加えない分散した状態と比較し、A-PPCおよびS-PPCは粘度が下がることがわかった。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
タンパク質の濃縮はバイオ医薬品の開発や応用の鍵となっている。本課題で研究を進めたPPCは、高濃度のタンパク質が含まれているにもかかわらず溶液の粘度がきわめて低い。しかも、イオン強度を上げるだけで、タンパク質をPPCからふたたび分散した状態に戻すこともできる。一連の研究を進めるなかで、超遠心分離する過程でIgGをガラス状に固めることができることを発見した。このガラス状のタンパク質コンデンセートも可逆性がきわめて高く、生理食塩水によって再分散させることが可能であり、タンパク質の変性もみられなかった。これらの方法は、バイオ医薬品の安定化や濃縮の技術に応用できるだろう。
|
