| 研究課題/領域番号 |
21K05386
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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38030:応用生物化学関連
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| 研究機関 | 京都府立大学 |
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研究代表者 |
田中 俊一 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (70591387)
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| 研究分担者 |
松村 浩由 立命館大学, 生命科学部, 教授 (30324809)
高野 和文 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (40346185)
吉澤 拓也 立命館大学, 生命科学部, 講師 (50779056)
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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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | タンパク質工学 / 酵素 / 人工結合タンパク質 / 安定性 / 熱力学解析 / 立体構造解析 / X線結晶構造解析 / 構造安定性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
酵素の安定性の改変は、その産業利用において重要な課題である。代表者は最近、人工結合タンパク質の酵素構造表面への結合が、酵素の熱安定性を高く向上させることを発見した。本研究では、この安定化効果がどれだけの広い酵素で得られるのかという汎用面、そして、酵素構造表面のどのような部位へ、どのような相互作用様式で結合することが高い安定化に結びつくのかという機序面を明らかにすることを目的に、複数の酵素に対して様々な部位に結合する人工結合タンパク質を創出し、熱力学的・構造学的手法を用いた網羅的かつ体系的な解析を行う。得られる成果を基に、従来の変異導入法とは異なる新たなタンパク質安定化戦略の創成を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、人工結合タンパク質の結合による安定化効果の汎用面、そして、どのような部位へ、どのような様式で結合することが安定化に結びつくのかという機序面を明らかにすることを目的に、熱力学的・構造学的手法を用いた網羅的かつ体系的な解析を試みた。複数種類のターゲットに対して人工結合タンパク質を創出し、表面プラズモン共鳴SPRなどを用いた親和性解析と、X線結晶構造解析、X線小角散乱解析、クライオ電子顕微鏡解析による構造解析に成功した。他方、熱力学的解析については進捗が遅れており、安定化との相関関係については結論を得ていない。今後は熱力学的解析を進め、当初の目標達成に向けて研究を継続する。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
今後継続する研究成果次第ではあるが、人工結合タンパク質の相互作用部位・様式と安定化効果との相関関係を詳細に明らかにすることができれば、変異導入に依存してきた従来の方法論とは異なる新たなタンパク質安定化戦略の創成に繋がるため、その学術的意義は大きいと考えられる。また、この新たなタンパク質安定化戦略によって、従来の手法では難しく諦められていた酵素の改変が広く可能となれば、様々な新しい食品素材、医薬品、工業原料などの創出に繋がるため、産業的意義も大きいと考えられる。
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