光感受性ナノポア形成能をもつ人工BAXタンパク質の構築

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K14337
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分37010:生体関連化学
• 研究機関: 京都薬科大学
• 研究代表者: 朝比奈 裕子 京都薬科大学, 薬学部, 助教 (90808461)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: ナノポア / 半合成 / BAX / ペプチド化学 / タンパク質工学 / 膜タンパク質

研究成果の概要

本研究では光照射による可逆的なナノポア形成を可能とする人工BAXタンパク質を構築する。人工BAXタンパク質はN末端側のタンパク質断片とC末端側のアゾベンゼンアミノ酸を含むペプチドセグメントをNative Chemical Ligation法で縮合することによって調製する。C末端側ペプチドセグメントに関しては化学合成し、アゾベンゼンの光照射によるCis/Transコンフォメーションの変化をUV/Visにて観測できた。しかしながら、既知の大腸菌発現によるBAXの調製で十分な量は得られず、人工BAXタンパク質の調製に至っていない。現在も引き続き、人工BAXタンパク質の構築に向け、研究を行っている。

自由記述の分野

タンパク質工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

ナノマシンの駆動原理を用いてナノポアの開閉を行う先行研究はあるが、いずれも小分子化合物が通過する程度であり、また、その孔は脂質二重膜に開いたままで閉ざすものではない。本研究の光感受性人工BAXはタンパク質が通過する十分な大きさを持つナノポアを形成することが可能であり、閉孔と膜からの解離を制御することができると考えらる。まだ完成には至っていないが、この光感受性人工BAXは人工脂質二重膜や生体細胞膜の開閉分子として、細胞生物学や構造生物学など様々な分野のケミカルツールとして活用できるだけでなく、新たなドラッグデリバリーシステムとしても役立つと期待できる。