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植物性タンパク質の利用性を拡大するためには、栄養性、消化性、機能特性を改善する必要がある。このためには、標的タンパク質の分子構造を解明し、栄養性、消化性、機能特性がどのような分子構造に基づくのかを明らかにする必要がある。本研究では、大豆タンパク質の主要成分であるグリシニンの分子構造を解明するために、タンパク質工学的に修飾した人工的グリシニンを調製し、グリシニンの分子集合機能および高次構造を解析することを目的としている。昨年度は、グリシニンの構成サブユニットに対するcDNAの大腸菌および酵母における大量発現系を確立した。今年度は、大腸菌における発現系をタンパク質工学的研究に応用できることを示すとともに、種々の改変遺伝子を作製し、改変タンパク質を調製した。
1.前年度に確立した大腸菌での発現系における発現タンパク質を大量に精製し、その構造と性質について調べた。その結果、発現タンパク質は、大豆グリシニンと同様に分子集合し、類似の2次構造を持つことが判明した。また、大豆グリシニンに固有の基本的な性質である冷沈性、カルシウム沈澱性を示した。さらに、食品機能特性として重要な性質である加熱ゲル化性や乳化性を示した。つまり、グリシニンの分子構造をタンパク質工学的に解析するための遺伝子工学的基盤を確立することに成功した。
2.グリシニンの各構成サブユニットについて、ドメイン交換、親水性領域の除去、メチオニンを連続してコ-ドする合成DNAの挿入などによって、各種改変遺伝子を作製し、現在、各改変タンパク質を大量に調製している。今後、これらの改変グリシニンの分子集合能、高次構造を解析し、グリシニンの分子構造を解明する。
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