グラム陰性細菌の膜タンパク質挿入機構を模倣した人工細胞の創出

创建模拟革兰氏阴性细菌膜蛋白插入机制的人造细胞

• 批准号: 21J12786
• 负责人: 野場 考策
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J12786/
• 关键词: リポソーム; ボトムアップ合成生物学; 人工細菌; 微生物工学

当該の研究課題の達成のために、リポソーム膜の内葉及び外葉にそれぞれ異なるタンパク質を配向した細菌サイズのリポソーム創出を行った。目的達成のため、過去に報告されているリポソーム作成方法である、Oil in water emulsion法とExtruder法の組み合わせに着目した。これによりリポソーム膜内葉にベンジルグアニン基を修飾した脂質及びSNAP-GFPを、外葉にビオチン基を修飾した修飾脂質及びStreptavidin-Alexafluore 647を配向させた。得られたリポソームの粒子径分布を動的光散乱法による粒子径の評価により作成されたリポソームのサイズは直径1 μmであったため、細菌サイズのリポソームが作成できていることを確認した。また、フローサイトメトリーを用いてAlexafluore 647とSNAP-GFP両者の蛍光を評価したところ、膜内外で異なるタンパク質組成を持つ細菌サイズのリポソーム構築に成功したと考えられる。作成したリポソームがユニラメラであることが細菌の機能再現においても重要であるため、クライオ電子顕微鏡およびα-hemolysinを用いたラメラリティ評価を行ったところ、90%を超えるリポソームがユニラメラであることが明らかとなった。この結果は過去のリポソーム作成方法として知られるExtruder法と比較しても非常に高く、本手法で作成したリポソームは細菌の膜機能やその構造を高度に再現できることが示唆された。本研究内容はACS synthetic biologyにてAcceptされており、細菌における膜タンパク質分泌、シグナル伝達、膜分裂に関連する機能再現に資すると考えられる。

When the research topic is completed, the inner leaf of the film and the outer leaf of the film will beれisoなるタンパク性をalignmentしたbacteria サイズのリポソームchuang を行った. Goal Achievement のため、Past にReport されているリポソームCreation Method である、Oil in water emulsion method とExtruder Method の合わせに目した.これによりリポソーム intramembrane leaf にベンジルグアニンylをmodified したlipid and びSNAP-GFPを, Outer leaf にビオチンをmodified したmodified lipid and Streptavidin-Alexafluore 647をalignmentさせた. The light scattering method to obtain the particle size distribution of the particle size distribution method. μmであったため、Bacteriaサイズのリポソームが成できていることをconfirmationした. Alexafluore for また、フローサイトメトリーを647とSNAP-GFP両者の荍光をreview価したところ, 内外用でdifferentなるタンパク的性综合をholdつBacteriaサイズのリポソームbuild に成したと考えられる. Reproduction of the functions of the bacteria that have been producedおいてもimportant であるため、クライオelectronic micromirror およびα-hem olysinを用いたラメラリティreview価を行ったところ、90%を超えるリポソームがユニラメラであることが明らかとなった.このRESULTはpastのリポソームCreation methodとしてknowledgeられるExtruder methodとComparisonしてもveryに高く, This method is used to reproduce the high degree of membrane function and structure of bacteria produced by the bacteria. The content of this study is ACS synthetic biologyにてAcceptされており, bacteria における membrane タンパク secretion, シグナル伝达, membrane cleavage にrelated するfunctional reproduction に子するとtest えられる.

项目成果

A simple method for the creation of a bacteria-sized unilamellar liposome with different proteins localized to the respective sides of the membrane

一种创建细菌大小的单层脂质体的简单方法，该脂质体具有位于膜两侧的不同蛋白质

• 发表时间: 2023
• 期刊: ACS synthetic biology
• 影响因子: 4.7
• 作者: Kosaku Noba;Shogo Yoshimoto;Yoshikazu Tanaka;Takeshi Yokoyama;Tomoaki Matsuura;and Katsutoshi Hori
• 通讯作者: and Katsutoshi Hori