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[目的]生理活性蛋白質の薬物への応用には、標的指向性を有するdrug delivery systemの開発が不可欠であり、人工膜リポソームは、これら蛋白性薬物のキャリアーとして注目されている。しかし、膜に親和性のない親水性蛋白質への応用は困難であり、蛋白質の膜局在化を可能とする新手法の開発が待たれている。
本研究では、蛋白質翻訳後修飾の一つである蛋白質プレニル化が蛋白質の膜局在化に機能する事に着目し、親水性蛋白質のC-末端に遺伝子工学的手法によりプレニル化シグナルを導入し、プレニル化融合蛋白質を作製することにより、膜局在性の蛋白性薬物の創製を試み、以下の結果を得た。
[方法・結果]親水性サイトカインである腫瘍壊死因子(TNF)-cDNAの成熟領域の直後に制限酵素サイトを導入し、このサイトに、bovine brain G protein γ-subunitのC-末端に存在するゲラニルゲラニル化シグナルを含む10アミノ酸をコードするオリゴヌクレオチドを挿入した融合遺伝子を作製した。これをpBluescriptにsubcloning後、ウサギ網状赤血球ライセ-トを用いたin vitro-転写/翻訳系により[^3H]-mevalonolactone存在下で蛋白質合成させたところ、抗TNF-抗体で免疫沈降される、分子量18kDaの[^3H]-標識された融合蛋白質の合成が確認された。またこの[^3H]-mevalonic acidの取り込みは、ゲラニルゲラニル化シグナル中の、修飾部位であるCysをSerに変換した変異体では全く生じなかった。
以上の結果より、任意の蛋白質のC-末端に、蛋白質プレニル化シグナルを導入することによりプレニル化融合蛋白質の作製が可能であることが示された。
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