バイオマテリアルの新規基盤構造への応用を目指したアミロイド線維の伸長制御法の確立

建立控制淀粉样原纤维伸长的方法，应用于生物材料的新型基础结构

• 批准号: 20K22628
• 负责人: 野地 真広
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-09-11 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K22628/
• 关键词: 蛋白質工学; バイオマテリアル; アミロイド線維

蛋白質が形成する「アミロイド線維」は、機能性バイオマテリアルの基盤構造としての応用が期待されている。しかし、線維伸長の制御が困難であることが実用化に向けた障壁となっている。さらにアミロイド線維単独では二次元・三次元的な拡張性に乏しく、マテリアルとしての用途は限られると想定される。そこで本研究では、「一次元的な線維伸長の制御」並びに「線維同士の二次元・三次元的伸展」を達成可能とするアミロイド線維の新規設計法の確立を目的とした。そのための手法として、分割された蛍光蛋白質（GFPやその類縁体）が自発的に再構成する性質を利用した「Split GFPテクノロジー」に着目し、Split GFPによるアミロイド線維同士の連結を目指した。令和2年度では、線維のコアとなるアミロイドドメインの選定と、そのドメインに対してSplit GFPドメインを融合させた蛋白質の大腸菌による発現系の構築を行った。まずアミロイドドメインとして、サイズが20から数十残基程度と小さく、線維構造が比較的単純で取り扱い易いと考えられる2種を選定した。続いてそれらに対するSplit GFPドメインの融合、並びに精製を効率化するためのMBPタグの融合を遺伝子工学的手法によって行い、大腸菌に導入するためのプラスミドを作製した。また、所属研究室ではMBPタグ精製系を保有していなかったため、精製系の構築も行った。研究代表者は令和3年度より特別研究員（PD）に採用され、重複受給制限のため本研究課題を令和2年度のみで廃止した。ただし、特別研究員としても引き続き同テーマにて研究を実施する予定であり、今後は上述の融合蛋白質の発現と精製、そしてその線維化に着手する。

Protein が form す る "ア ミ ロ イ ド line d" は, functional バ イ オ マ テ リ ア ル の base plate tectonic と し て の 応 with が expect さ れ て い る. <s:1> に <s:1>, the control of linear elongation が difficulties である とが とが とが practical application に to けた obstacles となって る る る. さ ら に ア ミ ロ イ ド line d 単 alone で は secondary yuan, three yuan な company, extensional に spent し く, マ テ リ ア ル と し て の USES は limit ら れ る と scenarios さ れ る. そ こ で this study で は, "a yuan な line d elongation の suppression" and び に "line d with の secondary yuan, three yuan stretch" を a possible と す る ア ミ ロ イ ド line d の の new rules design method to establish を purpose と し た. そ の た め の gimmick と し て, segmentation さ れ た 蛍 light protein (GFP や そ の class try) が since 発 に to constitute す る nature を USES し た "Split GFP テ ク ノ ロ ジ ー" に mesh し, Split GFP に よ る ア ミ ロ イ ド line d link with James の を refers し た. Make and 2 year で は, line d の コ ア と な る ア ミ ロ イ ド ド メ イ ン の と, selected そ の ド メ イ ン に し seaborne て Split GFP ド メ イ ン を fusion さ せ た protein の coliform に よ る 発 line now is の build を っ た. ま ず ア ミ ロ イ ド ド メ イ ン と し て, サ イ ズ が 20 か ら dozens of small residue level と さ く, line dimension structure が compare 単 pure で take り Cha い い easily と exam え ら れ る two を selected し た. 続 い て そ れ ら に す seaborne る Split GFP ド メ イ ン の fusion, and び に refined を sharper rate change す る た め の MBP タ グ の fusion を but 伝 sub engineering technique に よ っ て い, coliform に import す る た め の プ ラ ス ミ ド を cropping し た. Youdaoplaceholder0, affiliated research laboratory で で MBPタグ fine Engineering department を retains <s:1> て な な な ったため ったため, fine engineering department <s:1> construction った. The representative of the research is よ in the third year of the Reiwa era. Special researcher (PD) is に using され and the repeated payment system is limited to ため. This research topic is を in the second year of the reiwa era. Youdaoplaceholder5 ended at た. た だ し, special researcher と し て も lead き 続 き with テ ー マ に て research を be applied す る designated で あ り, future は above の fusion protein の 発 と refined, そ し て そ の line dimensions に to す る.