| 研究課題/領域番号 |
18H02222
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
原 正和 静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (10293614)
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| 研究分担者 |
今井 亮三 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, エグゼクティブリサーチャー (90291913)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 超低温保存 / タンパク質保護 / 天然変性タンパク質 / デハイドリン |
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| 研究実績の概要 |
植物の種子には、超低温保存が可能なもの（オーソドックス種子）と、冷蔵保温すら不可能なもの（レカルシトラント種子）があり、種子の保存や遺伝資源の管理上重要な分類になっている。しかし、両者の分子的差異は完全に理解されていない。本研究では、前者に多く含まれ、後者にはほとんど含まれていない種子胚タンパク質デハイドリンに着目し、その機能と作用機構の解明に取り組んできた。これまでの研究により、デハイドリンは植物固有の天然変性タンパク質であること、低温感受性モデル酵素（乳酸脱水素酵素LDH）の超低温失活を0.001%レベルでほぼ完全に抑止することを明らかにした。さらに、デハイドリンの保護活性は保存配列の疎水性アミノ酸に依拠しており、保護対象タンパク質に結合せずに作用すること、液性を疎水性にすると変性状態からヘリックス状態へ構造変化することを見出した。これらのデータから総合的に判断し、従来の保護剤の作用仮説である選択的排除説または分子シールド説とは異なる、一過的疎水性相互作用説を提唱した。また、デハイドリン以外の植物天然変性タンパク質にも調査を拡大し、ダイコンの肥大根の主要な可溶性タンパク質が天然変性タンパク質であること、そのタンパク質が優れたLDH凍結保護活性を示すことを見出した。
本年度は、LDHで行われた従前の研究成果をより広範囲に拡張すべく、免疫グロブリンへの作用について調査した。免疫グロブリンの凍結凝集系を確立し、シロイヌナズナデハイドリンAtHIRD11が効果的に凝集を抑制することを確定した。さらに、保護活性セグメントを同定して疎水性アミノ酸が活性発現に不可欠であること、活性セグメントは免疫グロブリンの分子表面から10Å付近まで接近するが不可逆的な結合には至らないことを見出した。以上の成果はコロイド専門誌に掲載された。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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