スズメバチが作るシルクの人工タンパク質生産と天然マユ構造の再構築

• 研究課題/領域番号: 24580086
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用昆虫学
• 研究機関: 独立行政法人農業生物資源研究所
• 研究代表者: 亀田 恒徳 独立行政法人農業生物資源研究所, 新機能素材研究開発ユニット, ユニット長 (70334042)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 昆虫新素材

研究成果の概要

スズメバチの幼虫が作るマユ（ホーネットシルク、ＨＳ）について、構成する４種類のタンパク質（Ｖｓ１～４）を合成、構造を調べ、ＨＳの人工生産系の基盤を築くことを本研究の目的とした。Ｖｓ１～４を大腸菌で高効率で生産する条件と見出した。Ｖｓ１～４の構造および構造転移挙動は天然ＨＳの挙動と一致した。各pHにおけるζポテンシャルを測定した結果、Ｖｓ１～４の等電点（pI)は、それぞれ、アミノ酸配列から計算されるpIの理論値と全てよく一致した。生理条件（pH 7.4)下で表面が正に帯電しているVs1と2は高い細胞接着活性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Recombinant production and film properties of full-length hornet silk proteins (2014)
  • 著者名/発表者名: Kambe Y，Sutherland TD，Kameda T
  • 雑誌名: Acta Biomaterialia 巻: 10 号: 8 ページ: 3590-3598
  • DOI: 10.1016/j.actbio.2014.05.013
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Production and cell adhesion activity of recombinant full-length hornet silk protein fused with RGDS peptide (2014)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kambe and Tsunenori Kameda
  • 雑誌名: J. Silk Sci. Tech. Jpn. 巻: 22 ページ: 47-49
  • NAID: 130005063966
  • 査読あり
• [学会発表] スズメバチが作るシルクの大腸菌生産系構築と機能評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 神戸裕介、亀田恒徳、玉田靖、SUTHERLAND Tara
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会館
• [学会発表] ホーネットシルクの原料調達とメディカル素材への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 亀田恒德、神戸裕介、小島桂、玉田靖
  • 学会等名: 繊維学会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] スズメバチが作るシルクの大腸菌生産系構築と機能評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 神戸 裕介、亀田 恒徳、Tara SUTHERLAND、 玉田 靖
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都
• [産業財産権] 蜂のシルク蛋白質の水溶液とその製造方法 (2013)
  • 発明者名: 亀田恒徳
  • 権利者名: 亀田恒徳
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-112243
  • 出願年月日: 2013-05-28
  • 外国