| 研究課題/領域番号 |
23K18008
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分38:農芸化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 愛媛大学 |
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研究代表者 |
野澤 彰 愛媛大学, プロテオサイエンスセンター, 准教授 (30432800)
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| 研究期間 (年度) |
2023-06-30 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 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)
2024年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | タンパク質間相互作用 / ビオチン化酵素 / 植物 / 近位依存性ビオチン化酵素 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本申請課題では、常温域で活性を有する常温型AirIDの取得に挑戦する。常温域で生育する微生物のビオチンリガーゼの配
列を基準配列に用いて祖先型配列作成アルゴリズムにより作成する。人工的にデザインした酵素の活性を無細胞系を利用したin vitroの系と形質転換植物を利用したin vivoの系により検証する。また、得られた常温型AirIDを利用して植物体内での相互作用タンパク質解析技術の開発を行う。
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| 研究実績の概要 |
多くのタンパク質は生体内で他のタンパク質と複合体を形成して機能していることから、あるタンパク質の生体内でのはたらきを理解するためには、そのタンパク質と生体内で相互作用するタンパク質を明らかにすることが重要である。我々は、2020年に近接するタンパク質をビオチン化できる新規酵素AirIDの開発に成功した。AirIDを標的タンパク質と融合させ細胞内で発現させることで、ビオチン化を指標として標的タンパク質と生体内で相互作用するタンパク質を同定することが可能となった。しかし、AirIDのビオチン化活性は37℃付近で最大であり植物の生育温度である15~25℃の常温域では活性が低いことが明らかになった。そこで本申請では、植物の生育温域である常温域で高い活性を示す常温型AirIDを作出し、植物体内で相互作用タンパク質を網羅的に解析する技術の開発を目指すこととした。令和５年度は低温域で生活する生物のビオチン化酵素の配列をもとに人工的にデザインした常温型AirIDを作成し、AirIDとの比較解析を行った。これらの酵素とCBL4との融合タンパク質を無細胞系で合成し、CIPK15のビオチン化実験を行った結果、CBL4-AirIDでは26℃以下ではCIPK15のビオチン化はほとんど見られなかったのに対し、CBL4-常温型AirIDでは16℃以上の温度域でCIPK15のビオチン化が確認された。これらの結果から、期待通りに常温域でビオチン化活性の高い酵素が取得されたことが確認された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
期待通りに常温域でビオチン化活性の高い酵素の取得に成功し順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、得られた常温型AirIDと通常のAirIDについて植物体内でのビオチン化活性の比較を行う。CBL4との融合タンパク質を発現する形質転換植物を作成しビオチン化されるタンパク質の比較解析を行う。
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