リガンド結合協同性の獲得を目指した指向性進化法によるタンパク質多量体の分子進化

• 研究課題/領域番号: 23K04932
• 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37010:生体関連化学
• 研究機関: 公益財団法人高輝度光科学研究センター
• 研究代表者: 長尾 聡 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 散乱・イメージング推進室, テニュアトラック研究員 (30452535)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2023年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: タンパク質 / 多量体 / 協同性 / 分子デザイン / 構造解析

研究開始時の研究の概要

天然ではアロステリーや協同性と呼ばれるリガンド結合能を変調させる巧妙な分子機構が備わっているタンパク質が数多くある。一方で、分子デザインにより上述の機能をもつ人工タンパク質を自在に構築するには全く至っていない。本研究では、一酸化炭素ガスの結合において協同性を示したミオグロビンのヒンジ領域変異型の二量体を足がかりとし、リガンド結合の協同性を高める変異体ライブラリを構築し、それらの多量体構造の結晶・溶液構造解析を行う。協同性発現に関わるサブユニット内・サブユニット間相互作用を抽出し、分子デザインにフィードバックすることでタンパク質にリガンド結合の協同性を付与する分子設計指針を得る。