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2018 年度 実績報告書

タンパク質を構成要素とする超分子型自己集合系の構築と高次機能の創出

研究課題

研究課題/領域番号 16H04581
研究機関九州大学

研究代表者

神谷 典穂  九州大学, 工学研究院, 教授 (50302766)

研究分担者 若林 里衣  九州大学, 工学研究院, 助教 (60595148)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードタンパク質集合体 / 生体触媒 / 翻訳後修飾 / バイオコンジュゲート / 自己集合 / 固相基質 / バイオインターフェース / 薬物送達
研究実績の概要

本研究では、タンパク質を機能ユニットとする超分子型自己集合系の構築により創発する新たな機能性を追求している。昨年度までの成果を発展させ、以下の項目について基礎検討を実施した。
まず、キチンを固相基質とする酵素分解系の構築に取り組み、西洋ワサビペルオキシダーゼによる組換えキチナーゼの超分子化と、トランスグルタミナーゼによる超分子集合体へのキチン結合能の後付けを組み合わせることで、固相基質を効果的に分解可能な人工酵素系の構築が可能なことを明らかにした。この過程において、タンパク質を超分子化する新たな生体触媒の探索も実施し、ラッカーゼによる組換えタンパク質の部位特異的多量体化と異種タンパク質集合体の調製に成功し、その成果を学術論文2編に纏めた。
次に、昨年度特許出願に至ったトランスグルタミナーゼによるタンパク質の部位特異的脂質修飾法について検討を進め、疎水性部の構造の違いにより細胞との相互作用が異なることを明らかにすると共に、培養細胞の表面を蛍光タンパク質で修飾することに成功した。これらの成果を学術論文2編に纏めた。
最後に、分担研究者の若林博士との協働の下、ペプチド自己集合系の後付け修飾を試みた。即ち、酵素の基質となるペプチドに自己集合性を付与し、これが形成する超分子集合体の表面を蛍光タンパク質で修飾することに成功した。また、部分変性させた天然タンパク質と相互作用可能な糖鎖からなる自己集合型ナノ粒子の調製法を確立し、疎水性の高い薬物をガン細胞にデリバリーするキャリアとして利用可能なことを示した。以上の成果を学術論文2編に纏めた。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Designer aromatic peptide amphiphiles for self-assembly and enzymatic display of proteins with morphology control2019

    • 著者名/発表者名
      Wakabayashi Rie、Suehiro Ayumi、Goto Masahiro、Kamiya Noriho
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 55 ページ: 640~643

    • DOI

      10.1039/c8cc08163h

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polymerization of Horseradish Peroxidase by a Laccase‐Catalyzed Tyrosine Coupling Reaction2019

    • 著者名/発表者名
      Permana Dani、Minamihata Kosuke、Tatsuke Tsuneyuki、Lee Jae M.、Kusakabe Takahiro、Goto Masahiro、Kamiya Noriho
    • 雑誌名

      Biotechnology Journal

      巻: - ページ: 1800531~1800531

    • DOI

      10.1002/biot.201800531

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-Assembled Reduced Albumin and Glycol Chitosan Nanoparticles for Paclitaxel Delivery2019

    • 著者名/発表者名
      Razi Muhamad Alif、Wakabayashi Rie、Goto Masahiro、Kamiya Noriho
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 35 ページ: 2610~2618

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.8b02809

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional horseradish peroxidase?streptavidin chimeric proteins prepared using a silkworm-baculovirus expression system for diagnostic purposes2019

    • 著者名/発表者名
      Patmawati、Minamihata Kosuke、Tatsuke Tsuneyuki、Lee Jae Man、Kusakabe Takahiro、Kamiya Noriho
    • 雑誌名

      Journal of Biotechnology

      巻: 297 ページ: 28~31

    • DOI

      10.1016/j.jbiotec.2019.03.007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enzymatic cell-surface decoration with proteins using amphiphilic lipid-fused peptide substrates2019

    • 著者名/発表者名
      Takahara Mari、Wakabayashi Rie、Fujimoto Naoki、Minamihata Kosuke、Goto Masahiro、Kamiya Noriho
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1002/chem.201900370

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of Lipid?Protein Conjugates Using Amphiphilic Peptide Substrates of Microbial Transglutaminase2018

    • 著者名/発表者名
      Takahara Mari、Wakabayashi Rie、Minamihata Kosuke、Goto Masahiro、Kamiya Noriho
    • 雑誌名

      ACS Applied Bio Materials

      巻: 1 ページ: 1823~1829

    • DOI

      10.1021/acsabm.8b00271

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Laccase-catalyzed bioconjugation of tyrosine-tagged functional proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Permana Dani、Minamihata Kosuke、Goto Masahiro、Kamiya Noriho
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 126 ページ: 559~566

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2018.05.013

    • 査読あり
  • [学会発表] 酵素法による脂質修飾タンパク質の調製とその特性の評価2019

    • 著者名/発表者名
      駒田拓也、高原茉莉、若林里衣、後藤雅宏、神谷典穂
    • 学会等名
      第21回化学工学会学生発表会(京都大会)
  • [学会発表] 酵素触媒によるペプチドタグを起点としたタンパク質ポリマー形成2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 崚、南畑孝介、後藤雅宏、神谷典穂
    • 学会等名
      化学工学会第84年会
  • [学会発表] Engineered active zymogen of microbial transglutaminase2018

    • 著者名/発表者名
      Noriho Kamiya, Takashi Matsuzaki, Ryo Sato, Kounosuke Hayashi, Rie Wakabayashi, Kosuke Minamihata
    • 学会等名
      The 15th Japan-China-Korea Joint Symposium on Enzyme Engineering
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of a PolyTag that affords polymerization of functional proteins2018

    • 著者名/発表者名
      R. Sato, K. Minamihata, M. Goto, N. Kamiya
    • 学会等名
      The 15th Japan-China-Korea Joint Symposium on Enzyme Engineering
    • 国際学会
  • [学会発表] 機能性タンパク質のポリマー化を目的としたPolyTagの設計2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤崚、南畑孝介、後藤雅宏、神谷典穂
    • 学会等名
      第12回バイオ関連化学シンポジウム
  • [学会発表] 架橋触媒機能を有する微生物由来トランスグルタミナーゼ前駆体の設計2018

    • 著者名/発表者名
      神谷典穂, 松崎 隆, 林浩之輔, 南畑孝介
    • 学会等名
      日本生物工学会2018年度大会
  • [学会発表] 高機能性タンパク質生産における蚕利用の可能性2018

    • 著者名/発表者名
      神谷典穂
    • 学会等名
      平成30年度 先端膜工学研究推進機構秋季講演会(膜工学サロン)
    • 招待講演
  • [学会発表] Complemantary interaction with peptide amphiphiles guided the intracellular delivery of small molecular drugs2018

    • 著者名/発表者名
      Rie Wakabayashi, Hiroki Obayashi, Noriho Kamiya, Masahiro Goto
    • 学会等名
      YABEC 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] 直交型酵素触媒反応を用いた高活性キチナーゼ集合体の設計2018

    • 著者名/発表者名
      田中 悠佑、神初 弾、南畑孝介、平良東紀、神谷典穂
    • 学会等名
      2018年度生物工学会九州支部大会
  • [産業財産権] 脂質化タンパク質の製造方法、及び脂質化タンパク質2019

    • 発明者名
      神谷典穂、高原茉莉、南畑孝介、若林里衣
    • 権利者名
      神谷典穂、高原茉莉、南畑孝介、若林里衣
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2019/003695
    • 外国

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公開日: 2019-12-27  

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