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タンパク質を生体外で利用する場合、例えば固定化触媒、バイオセンサやプロテインチップなど基板上等に固定化して用いられることが一般的である。既存のタンパク質固定化法は非可逆的な物理的、化学的手法が用いられている。本研究では固定化するタンパク質の分子配向を制御して、かつ可逆的に固定化する電気化学的固定化方法の開発を企図した。
固定化原理は、固定化するタンパク質のアミノ酸配列中にEc-tag配列(を付加し、このECタグ部位に2価の金属イオンを配位させる。この状態のタンパク質に対して、電極表面で還元電位を印加すると配位金属が2価から0価に還元されると同時に、タンパク質が電極表面に固定化される方法を創案した。
固定化のためのモデルタンパクとしてProteinAを用い、ProteinAのC末端にECタグをもつプラスミドを構築し、発現、精製した。先に述べた方法により微小電極先端で還元反応を行い、固定化を行った。その結果、ECタグを介してタンパク質の電気化学的固定化が可能であることが明らかとなった。またこの固定化手法はタンパク質のアミノ酸配列中にECタグを遺伝子工学的に導入することで、多くのタンパク質に汎用的に利用可能であり、分子配向を設計できることから、その応用が非常に期待される
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