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2009 年度 自己評価報告書

無細胞タンパク質合成系を利用した光受容膜タンパク質の発現法と機能解析への応用

研究課題

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研究課題/領域番号 19770136
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 生物物理学
研究機関松山大学 (2008-2010)
独立行政法人理化学研究所 (2007)

研究代表者

下野 和実  松山大学, 薬学部, 助教 (30415187)

研究期間 (年度) 2007 – 2010
キーワード光受容膜タンパク質 / 無細胞タンパク質合成 / ステロイド系界面活性剤 / リポソーム / フォトサイクル
研究概要

膜タンパク質の大量発現系構築は困難である場合が多く試料調製が容易ではない。そのため,その重要性にも関わらず膜タンパク質についての理解は,可溶性蛋白質と比較して遅れているのが現状である。そこで本研究では,モデル膜タンパク質としてバクテリオドドプシン(BR)を用いて,無細胞タンパク質合成技術を利用し大量機能発現系を開発し,詳細な機能解析に応用できる系を構築することを目的とする。以下に示す課題をもとに研究を進めた。
(1) 大量機能合成系の開発
膜タンパク質は疎水性であるので,反応液に疎水性場を提供する必要がある。翻訳物の疎水性場への移行を安定かつ高効率に行なうことができる条件を探索する。
(2) 機能発現機構の理解
膜移行速度と凝集速度およびリポソーム形成速度の関係を検討することで,BRの機能発現過程を理解し,系の改良を遂行する。
(3) 他の光受容膜タンパク質への適用
BR以外の光受容膜タンパク質に対して,本系を適用して,その有用性を確認する。
(4) アミノ酸ラベル体の調製
無細胞タンパク質合成系の利点の1つとして,ラベルアミノ酸導入が容易であることが挙げられる。実際に,アミノ酸ラベル体を合成し,構造・機能解析に利用可能か確認する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2010 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Production of functional bacteriorhodopsin by an Escherichia coli cell-free protein synthesis system supplemented with steroid detergent and lipid2009

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Shimono, Mie Goto, Takashi Kikukawa, Seiji Miyauchi, Mikako Shirouzu, Naoki Kamo, Shigeyuki Yokoyama
    • 雑誌名

      Protein Science 18

      ページ: 2160-2171

    • 査読あり
  • [学会発表] 等温滴定型熱量計による多剤輸送担体EmrEと基質との相互作用解析2010

    • 著者名/発表者名
      下野和実
    • 学会等名
      日本薬学会第130年会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2010-03-29
  • [学会発表] SMR型多剤輸送担体と基質の相互作用に伴う熱量変化2009

    • 著者名/発表者名
      下野和実
    • 学会等名
      日本生物物理学会第47回年会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2009-10-31
  • [学会発表] SMR型多剤排出タンパク質の無細胞大量機能発現および等温滴定型熱量計による基質との相互作用解析2009

    • 著者名/発表者名
      下野和実
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2009-08-07
  • [学会発表] Functional Overexpression of Membrane Proteins Using Cell-free Protein Synthesis System Supplemented with Steroid Detergent and Lipid2008

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Shimono
    • 学会等名
      Protein Island Matsuyama (PIM) International Symposium 2008
    • 発表場所
      Matsuyama
    • 年月日
      2008-09-26
  • [学会発表] 無細胞タンパク質合成系を利用した新規膜タンパク質機能発現系の開発2007

    • 著者名/発表者名
      下野和実
    • 学会等名
      日本生物物理学会第45回年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-12-21

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公開日: 2011-06-18   更新日: 2016-04-21  

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