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2014 年度 実績報告書

カイコタンパク質翻訳機構の改変による非天然アミノ酸含有シルクタンパク質の創製

研究課題

研究課題/領域番号 24688008
研究機関独立行政法人農業生物資源研究所

研究代表者

寺本 英敏  独立行政法人農業生物資源研究所, 新機能素材研究開発ユニット, 主任研究員 (60391562)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード昆虫 / 生体機能利用 / バイオテクノロジー / 非天然アミノ酸
研究実績の概要

本研究では、カイコ幼虫個体のタンパク質翻訳機構を改変し、高選択的な化学反応が可能な非天然アミノ酸を含有するシルクタンパク質を創製する。具体的には、①カイコ培養細胞で成功したタンパク質翻訳機構の改変がカイコ幼虫個体でも可能かどうか、②選択的な
化学反応が可能な非天然アミノ酸をシルクタンパク質へ高効率に導入できるかどうか、という2点を明らかにすることを主な目標とし、本年度は、以下の3点を実施した。

(1)アジド基を有するPhe類縁体を導入したシルクタンパク質から、精練(セリシンの除去)・溶解・透析のプロセスを経て再生水溶液を調製した。再生水溶液中のフィブロインタンパク質は精練によって加水分解を受けているものの、アジド基の反応性は維持されていることを確認した。また、再生水溶液を乾燥して得られるフィルム中においても、アジド基を選択的に反応させられることを見出した。
(2)非組換えカイコ系統へ3種のメチオニン(Met)類縁体(アジドホモアラニン(Aha)、ホモプロパルギルグリシン(Hpg)、ホモアリルグリシン(Hag))を投与したところ、飼料中のMet含量を低減した状態であれば、3種全てのMet類縁体がシルクタンパク質中に取り込まれることを見出した。そのうちAhaとHpgに対しては、クリック反応により選択的に機能性分子を結合することができた。
(3)昨年度新たに確立した組換えカイコ系統(PheRS T407A変異体を発現)に各種のPhe類縁体を投与し、それらのシルクタンパク質への取り込み効率を従来の系統(PheRS A450G変異体を発現)と比較したところ、T407A変異体を発現する系統がPhe類縁体の取り込み効率に優れていることを見出した。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 非天然型アミノ酸(4-クロロフェニルアラニン)を導入した家蚕シルクの物性解析2015

    • 著者名/発表者名
      寺本英敏, 中島健一, 小島 桂
    • 雑誌名

      日本シルク学会誌

      巻: 23 ページ: 27-35

    • DOI

      http://doi.org/10.11417/silk.23.27

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Incorporation of methionine analogues into Bombyx mori silk fibroin for click modifications2015

    • 著者名/発表者名
      Teramoto H. and Kojima K.
    • 雑誌名

      Macromolecular Bioscience

      巻: in press ページ: 未定

    • DOI

      10.1002/mabi.201400482

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] duction of Bombyx mori silk fibroin incorporated with unnatural amino acids2014

    • 著者名/発表者名
      Teramoto H. and Kojima K.
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 15(7) ページ: 2682-2690

    • DOI

      10.1021/bm5005349

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Azide-bearing silk as a clickable biopolymer produced by in vivo incorporation of unnatural amino acids2014

    • 著者名/発表者名
      Teramoto, H. and Kojima, K.
    • 学会等名
      The 10th SPSJ International Polymer Conference (IPC 2014)
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県・つくば市)
    • 年月日
      2014-12-02 – 2014-12-05
  • [学会発表] Mutagenesis of Bombyx mori silk fiber by in vivo incorporation of unnatural amino acids into silk fibroin2014

    • 著者名/発表者名
      Teramoto, H., Kojima, K., and Nakajima, K.
    • 学会等名
      International Symposium on Fiber Science and Technology 2014
    • 発表場所
      ビッグサイト東京ファッションタウン(TFT)ホール(東京都・江東区)
    • 年月日
      2014-09-28 – 2014-10-01
  • [学会発表] 天然にはない官能基を導入したシルク材料の創製2014

    • 著者名/発表者名
      寺本英敏, 小島 桂, 中島健一
    • 学会等名
      平成26年度繊維学会年次大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都・江戸川区)
    • 年月日
      2014-06-11 – 2014-06-13
  • [学会発表] 非天然アミノ酸を導入したシルクの物性解析2014

    • 著者名/発表者名
      寺本英敏, 小島 桂, 中島健一
    • 学会等名
      第61回日本シルク学会研究発表会
    • 発表場所
      蚕糸科学研究所(東京都・新宿区)
    • 年月日
      2014-05-16

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公開日: 2016-06-01  

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