| 研究課題/領域番号 |
16K14494
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
赤沼 哲史 早稲田大学, 人間科学学術院, 准教授 (10321720)
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| 研究分担者 |
八木 創太 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (10779820)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 人工繊維 / 金属含有繊維 / 触媒繊維 / タンパク質間相互作用 / アミノ酸置換 / 原子間力顕微鏡 / 電子顕微鏡 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、人工タンパク質繊維を構築するための技術基盤の確立を目指した。これまでの研究で、耐熱性８ヘリックスバンドルタンパク質スレリスリンの両端の表面に疎水性のロイシンを６個ずつ導入し、周りに負電荷アミノ酸を６個配置したスレリスリン改変体と、人工４ヘリックスバンドルタンパク質LARFHタンパク質の両端にロイシンを３個ずつ導入し、その周りに正電荷アミノ酸を３個配したLARFH改変体の混合液を原子間力顕微鏡観察したところ、不均一で、枝分かれが散見されるが、繊維様構造が観察されていた。平成30年度は、タンパク質間結合面の最適化に取り組んだ。スレリスリン改変体とLARFH改変体の結合面を最適化するには、結合面に導入した疎水性残基の形状相補性を改善することが効果的であると考えられた。そこで、LARFH改変体に結合面として導入した3つの疎水性アミノ酸Leuを他の種類の疎水性アミノ酸Met、Val、Ile、Pheに置換した変異体を作製し（合計125種）、スレリスリン改変体に対する結合力を評価した。その結果、元のLeu-Leu-Leuの組み合わせよりも強くスレリスリン改変体と結合する疎水性残基の組み合わせを複数種見出すことができた。
さらに、LARFHタンパク質の代わりに3-イソプロピルリンゴ酸脱水素酵素（IPMDH）を用いて、スレリスリン-IPMDH繊維の開発にも取り組んだ。前年度までに作製したIPMDH改変体とスレリスリン改変体の疎水性結合面中に１つずつシステイン残基を導入した。両改変体の混合液を電子顕微鏡で観察したところ、繊維構造が認められた
以上の成果から、本来繊維とならないタンパク質の繊維化に成功した。
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