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本研究で開発を目指す迅速タンパク質合成・高度分離システムでは、多数のcDNAから多数のタンパク質合成を迅速に行ない、高度分離・精製を行えるシステムの開発を試みた。本研究では、まず、無細胞タンパク質合成系の効率化について検討を行った。ここでは、重層法と透析法について比較検討を行った。その結果、透析法を用いることで、タンパク質合成量を大きく増大できることが明らかとなった。また、各種の分子シャペロンやフォールダーゼについて、その生産系を確立するとともに、タンパク質フォールディング促進について検討を行った。特にシャペロニンとジスルフィドイソメラーゼ(Dsbタンパク質)を同時に用いた場合、タンパク質のフォールディングを大きく促進することが明らかとなった。さらに機能性微粒子材料としては、温度を低下させることで凝集し、数百nmの粒子径であるにも関わらず迅速な磁気分離が可能であると共に、表面に種々の官能基を持つ温度応答性の磁性微粒子を開発した。具体的には、N-アクリロイルグリシンアミド(NAGAm)とビオチン誘導体(N-メタクロイル-N'-ビオチニルプロピレンジアミン:MBPDA)を10:1程度で共重合して得られるポリマー(NAGAm/MBPDA共重合体)をマグネタイトのナノ粒子(平均粒子径が10-20nm程度)に固定化する事により調整した。この温度応答性微粒子は、分子シャペロン・フォールダーゼの固定化、および合成したタンパク質の迅速分離用アフィニティ微粒子として有用であることを明らかにした。
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