複数のジスルフィド結合を含む組換タンパク質の高効率巻き戻し系の確立と立体構造解析

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14780470
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 永田 宏次 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (30280788)
• キーワード: 巻き戻し / 立体構造形成 / 立体構造解析 / ジスルフィド結合形成 / 組換えタンパク質 / オリクチン / 前胸腺刺激ホルモン

研究概要

平成14年度は、ジスルフィド結合を3対含むタンパク質の巻き戻し系を確立することに成功した。
平成15年度は、その巻き戻し系を用いて試料調製した抗菌ペプチド、オリクチンの立体構造をNMR法により決定した。また同時に、ジスルフィド結合を7対含むタンパク質、前胸腺刺激ホルモンの巻き戻し系の検討を進めた。前胸腺刺激ホルモンを大腸菌で発現させたところ、不溶性の封入体を形成した。通常用いられる大腸菌株BL21(DE3)Star(Invitrogen)に加え、細胞内でのジスルフィド形成が可能な大腸菌の変異株Rosetta-gami B(DE3)(Novagen)も宿主として生産を試みたが、あらゆる条件で不溶性の封入体を形成した。それゆえ、可溶化と巻き戻しについて、種々の条件検討を行った結果、6Mグアニジン塩酸塩による変性・可溶化、その後の希釈法巻き戻しによる立体構造形成により、大部分の前胸腺刺激ホルモンポリペプチド鎖が天然型と同じ二量体を形成することが明らかになった。その後、2段階のカラムクロマトグラフィーにより、この巻き戻し前胸腺刺激ホルモンを精製し、生物活性検定に供したところ、標品と同等の比活性を有した。このように、ジスルフィド結合を7対含むタンパク質、前胸腺刺激ホルモンの立体構造形成にも成功することができた。現在、この巻き戻しにより得られた前胸腺刺激ホルモンをもちいて結晶化実験を行っており、今後、X線結晶構造解析による立体構造解析を進める予定である。

研究成果

• [文献書誌] Ito, M., Nagata, K., Kato, Y.Oda Y., Yamagoe, S., Suzuki, K., Tanokura, M.: "Expression, oxidative refolding and characterization of six-histidine-tagged recombinant human LECT2, a 16-kDa chemotactic protein with three disulfide bonds."Protein Expression & Purification. 27. 272-278 (2003)
• [文献書誌] Katayama, H., Nagata, K., Ohira, T., Yumoto, F., Tanokura, M., Nagasawa, H.: "The solution structure of molt-inhibiting hormone from the kuruma prawn Marsupenaeus japonicus."Journal of Biological Chemistry. 278. 9620-9623 (2003)
• [文献書誌] Suzuki, R., Nagata, K., Yumoto, F., Kawakami, M., Nemoto, N., Furutani, M., Adachi, K., Maruyama, T., Tanokura, M.: "Three-dimensional solution structure of an archaeal FKBP with a dual function of peptidyl prolyl cis-trans isomerase and chaperone-like activities."Journal of Molecular Biology. 328. 1149-1160 (2003)
• [文献書誌] 永田 宏次, 田之倉 優: "題名:タンパク質の発現 書名:ゲノミクス・プロテオミクス新展開"株式会社 エヌ・ティー・エス. 5 (2004)