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2017 年度 実績報告書

タンパク質結晶への酵素固定化によるカスケード反応触媒の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K17931
研究機関東京工業大学

研究代表者

安部 聡  東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (40508595)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード多角体 / タンパク質結晶 / 酵素 / カスケード反応
研究実績の概要

本研究の目的は、複数種類の酵素を細胞内で形成される多角体タンパク質に内包し、カスケード反応を促進する固体触媒を創製することである。今年度は、昨年度作成したH1ヘリックスを融合したリパーゼを発現するバキュロウイルスを用いて多角体タンパク質と同時に昆虫細胞(Sf21)に感染させ、多角体結晶への取り込みを検討した。多角体結晶は、野生型とアミノ酸残基を欠損した変異体を用いた。作成したリパーゼ内包多角体は、細胞内で結晶が形成された。複合結晶は、加水分解反応を促進することが見られた。しかしながら、リパーゼの多角体結晶への固定化量の定量にはいたっておらず、現在は、ELISAによる固定化リパーゼの定量をするために、His-tagをリパーゼに融合した融合タンパク質を作成し、His-tag抗体によるリパーゼ固定化量の定量を試みている。次に、複数酵素によるカスケード反応を目指し、アルコールデヒドロゲナーゼを多角体内部への固定化を目指し、アルコールデヒドロゲナーゼを発現するバキュロウイルスの作成を行っている。
また、結晶内での基質のアクセスを制御する多角体変異体の作成も行った。多角体タンパク質の分子界面に存在するアミノ酸残基を3残基と38残基欠損した変異体を作成し、sf21細胞内で結晶化した。アミノ酸を欠損したにもかかわらず、これらの変異体は結晶を形成し、結晶構造解析でも野生型と欠損部位は構造が変わらないことがわかった。これらの変異体は、外来分子を取り込みやすいことがわかっており、今後、基質の取り込みを促進し、内包した酵素の反応性の制御を期待できる。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Supramolecular protein cages constructed from a crystalline protein matrix2018

    • 著者名/発表者名
      Negishi Hashiru、Abe Satoshi、Yamashita Keitaro、Hirata Kunio、Niwase Kento、Boudes Marion、Coulibaly Fasseli、Mori Hajime、Ueno Takafumi
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 54 ページ: 1988~1991

    • DOI

      10.1039/C7CC08689J

    • 査読あり
  • [学会発表] 機能性タンパク質集合体の分子設計と構造観察2018

    • 著者名/発表者名
      安部聡
    • 学会等名
      第6回大学連携研究設備ネットワーク研究成果報告会
    • 招待講演
  • [学会発表] Encapsulation Mechanism of Exogenous Proteins into Polyhedra Crystals in Living Cells2017

    • 著者名/発表者名
      安部聡、厚見晃平、森肇、上野隆史
    • 学会等名
      第66回高分子年次大会

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公開日: 2018-12-17  

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