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2020 年度 実績報告書

タンパク質液-液相分離の低分子コントロール

研究課題

研究課題/領域番号 18H02383
研究機関筑波大学

研究代表者

白木 賢太郎  筑波大学, 数理物質系, 教授 (90334797)

研究分担者 冨田 峻介  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (50726817)
加納 英明  九州大学, 大学院理学研究院, 教授 (70334240)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード液-液相分離 / タンパク質 / 凝集 / コンデンセート
研究実績の概要

低分子による液-液相分離や凝集体の形成の制御について研究を進めた。本年度の大きな進展として、タンパク質溶液を超遠心分離に供することで、タンパク質が天然構造を保ったままガラス状の濃縮物(コンデンセート)になることを発見したことがある。IgGやガンマグロブリンなどの抗体や、キモトリプシンなどの酵素、血清アルブミンなどの多様なタイプのタンパク質が、超遠心分離に供することで脱水が進んで濃縮され、常温で乾燥させることによってガラス状コンデンセートになることがわかった。興味深いことに、ガラス状コンデンセートは生理食塩水に入れるだけで容易に溶解させることができ、円偏光二色性スペクトルや残存活性によって測定したところ、溶解後のタンパク質は天然構造を保っていることもわかった。これまでタンパク質の安定化技術として広く用いられてきた凍結乾燥にかわる新しい保存法になる可能性があるだろう。この成果は「Glass-like protein condensate for the long-term storage of proteins」と題した論文にまとめて、Int. J. Biol. Macromol. 誌に報告した。
CARS顕微鏡による細胞内の相分離液滴の観察のために線虫を使うモデル系を構築した。生細胞にあるRNAの可視化ができることがわかった。ストレス顆粒にあるRNAはそれ以外の領域のRNAと濃度が同程度ではないかという結果が得られている。この結果は先例にはないものであり、アーティファクトを見ている可能性も否定できず、今後のさらなる研究が必要になる。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Glass-like protein condensate for the long-term storage of proteins2021

    • 著者名/発表者名
      Nakauchi Yoshitaka、Nishinami Suguru、Shiraki Kentaro
    • 雑誌名

      International Journal of Biological Macromolecules

      巻: 182 ページ: 162~167

    • DOI

      10.1016/j.ijbiomac.2021.04.017

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aggregation of Hen Egg White Proteins with Additives During Agitation2021

    • 著者名/発表者名
      Hong Taehun、Iwashita Kazuki、Han Jeungmin、Nishinami Suguru、Handa Akihiro、Shiraki Kentaro
    • 雑誌名

      LWT

      巻: Mar 27 ページ: 111378~111378

    • DOI

      10.1016/j.lwt.2021.111378

    • 査読あり
  • [図書] 相分離生物学の全貌(現代化学増刊46)2020

    • 著者名/発表者名
      白木 賢太郎
    • 総ページ数
      400
    • 出版者
      東京化学同人
    • ISBN
      9784807913466

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公開日: 2021-12-27  

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