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固体基材上においてバイオ分子間相互作用の高感度検出を可能とする簡便・迅速な測定システムの確立を目指し，研究を進めた．新規な足場タンパク質CutA1の利用に関し，分子設計多様性拡張の試みと機能検証を行った．令和３年度は，CutA1のモノマー配列をタンデムに繋いで一本鎖化したsingle-chained CutA1 (scCutA1)の足場ならびに分子認識素子としての利用可能性について調査を進めた．
分子間相互作用における立体障害の緩和を狙い，リガンド提示に用いるリンカーとして配向制御性と剛直性を兼ね備えたCoiled-coilを採用した．これをscCutA1に連結・挿入した上で，共発現系や単独発現系などを通じた量体構造制御を試み，安定な調製が可能な分子群を得た．これらを用いてEnzyme-Linked Assay (ELA)によるSTII-StrepTactin (ST)間相互作用検出を行った結果，STII提示型scCutA1の単層固定化の場合に比べ約2.5倍の感度向上が見られた．
一方，高感度な生体分子間相互作用検出を可能とする多層型ナノバイオ界面の創製に関し，Bacillus amyloliquefaciens由来Barnase (Bn)とその阻害タンパク質であるBarstar (Bs)およびStreptococcus pyogenes由来のSpyCatcher-SpyTagの分子ペアをタンパク質性分子糊として用い，scCutA1配列中に多様な組み合わせで挿入し，それぞれ発現特性解析を行った．見出された積層型ナノバイオ界面作製に適した分子糊ペアを用い，リガンドの多層化ならびに表面の凹凸形成を試み，ELAによりSTII-ST間相互作用の検出感度を評価した．その結果，分子間相互作用検出感度の向上のための機能性ナノバイオ界面設計条件に関する重要な知見を得た．
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