| 研究課題/領域番号 |
21K04795
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
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| 研究機関 | 静岡県立大学 |
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研究代表者 |
河原崎 泰昌 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 准教授 (80303585)
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| 研究分担者 |
田中 瑞己 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70803344)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 組換え蛋白質 / 遺伝子機能評価 / 酵母転写因子 / 出芽酵母発現系 / 難生産性蛋白質 / プロモーター / 遺伝子発現制御 / 出芽酵母 / 分泌蛋白質 / 転写因子 / 発酵 / 難生産性組換え蛋白質 / 酵母異種蛋白質発現系 / 機能未知転写因子 / レアコドン / 組換え蛋白質分泌生産 / 遺伝子工学 / 酵素 / 遺伝子発現 / 蛋白質生産 / 進化工学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
次世代シーケンサーの普及により、利用可能な遺伝子・cDNAの配列情報は急速に拡大している。その一方、遺伝子産物である蛋白質や酵素の調製・解析は、依然として組換え発現系の構築・最適化が必要であり、試行錯誤的である。さらに、すべての遺伝子が組換え生物で活性型発現するわけではなく、発現に伴い宿主に毒性を示す蛋白質・酵素も多い。
本研究は、種々の組換え蛋白質および宿主を用いて蛋白質折りたたみに関する基礎情報を収集し、折りたたまれやすい蛋白質
の配列の予測を試みる研究である。同時に、細胞毒性を示すために低収量となる蛋白質・酵素の生産に適した、新たなプロモーターを用いた組換え蛋白質生産システムを構築する。
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| 研究成果の概要 |
「難生産性組換え蛋白質」の発現系を構築し、難生産性を効率的回避法を確立することを目的として研究を行った。難生産性蛋白質の生産を可能にする遺伝子としてYgr067C遺伝子を見出し、機能解析を行った。同遺伝子プロモーターは糖濃度低下に応答して活性化し、同遺伝子産物により抑制されるなどの新たな知見を見出した。最終的に、同遺伝子欠損株を宿主とし、同遺伝子のプロモーターを利用することで培養後期に難生産性蛋白質を生産できる効率的な発現系を構築できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
活性型での発現が困難であるため解析が困難である蛋白質は多い。このような難生産性蛋白質に対し、今回、取り扱いが容易な出芽酵母を用いて効率的な発現系を構築することができた。遺伝子発現に際し、この系では誘導物質の濃度、添加時期などの最適化は不要であるため、難生産性が予想される蛋白質の発現系としてファーストチョイスになり得る、極めて簡便な発現系が構築できたと言える。特に多数のパラログがあり個別の遺伝子およびその遺伝子産物の評価が困難な、例えば菌類の酵素遺伝子群の機能解析を非常に容易にすることができた。
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