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2020 Fiscal Year Annual Research Report

タンパク質液-液相分離の低分子コントロール

Research Project

Project/Area Number 18H02383
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

白木 賢太郎  筑波大学, 数理物質系, 教授 (90334797)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 冨田 峻介  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (50726817)
加納 英明  九州大学, 大学院理学研究院, 教授 (70334240)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords液-液相分離 / タンパク質 / 凝集 / コンデンセート
Outline of Annual Research Achievements

低分子による液-液相分離や凝集体の形成の制御について研究を進めた。本年度の大きな進展として、タンパク質溶液を超遠心分離に供することで、タンパク質が天然構造を保ったままガラス状の濃縮物(コンデンセート)になることを発見したことがある。IgGやガンマグロブリンなどの抗体や、キモトリプシンなどの酵素、血清アルブミンなどの多様なタイプのタンパク質が、超遠心分離に供することで脱水が進んで濃縮され、常温で乾燥させることによってガラス状コンデンセートになることがわかった。興味深いことに、ガラス状コンデンセートは生理食塩水に入れるだけで容易に溶解させることができ、円偏光二色性スペクトルや残存活性によって測定したところ、溶解後のタンパク質は天然構造を保っていることもわかった。これまでタンパク質の安定化技術として広く用いられてきた凍結乾燥にかわる新しい保存法になる可能性があるだろう。この成果は「Glass-like protein condensate for the long-term storage of proteins」と題した論文にまとめて、Int. J. Biol. Macromol. 誌に報告した。
CARS顕微鏡による細胞内の相分離液滴の観察のために線虫を使うモデル系を構築した。生細胞にあるRNAの可視化ができることがわかった。ストレス顆粒にあるRNAはそれ以外の領域のRNAと濃度が同程度ではないかという結果が得られている。この結果は先例にはないものであり、アーティファクトを見ている可能性も否定できず、今後のさらなる研究が必要になる。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (3 results)

All 2021 2020

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Glass-like protein condensate for the long-term storage of proteins2021

    • Author(s)
      Nakauchi Yoshitaka、Nishinami Suguru、Shiraki Kentaro
    • Journal Title

      International Journal of Biological Macromolecules

      Volume: 182 Pages: 162~167

    • DOI

      10.1016/j.ijbiomac.2021.04.017

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Aggregation of Hen Egg White Proteins with Additives During Agitation2021

    • Author(s)
      Hong Taehun、Iwashita Kazuki、Han Jeungmin、Nishinami Suguru、Handa Akihiro、Shiraki Kentaro
    • Journal Title

      LWT

      Volume: Mar 27 Pages: 111378~111378

    • DOI

      10.1016/j.lwt.2021.111378

    • Peer Reviewed
  • [Book] 相分離生物学の全貌(現代化学増刊46)2020

    • Author(s)
      白木 賢太郎
    • Total Pages
      400
    • Publisher
      東京化学同人
    • ISBN
      9784807913466

URL: 

Published: 2021-12-27  

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