Molecular spinning of nanofiber proteins

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本研究では、細菌性ナノファイバータンパク質AtaAを一体化し糸にする技術基盤の開発、すなわち、AtaAの分子紡績の技術基盤の開発を目指している。2022年度は、初年度に実施した共有結合形成によるAtaA組換えタンパク質の連結反応の検討を継続して実施した。共有結合形成の起点となるペプチド配列・融合タンパクタグとAtaAを繋ぐリンカー配列の検討を行い、連結反応に影響が出るかなどを調べた。研究開始当初は、ペプチド配列としてはチロシンループ配列、融合タンパク質タグとしてはSpyCatcher/SpyTagを利用していたが、とある汎用タグを使ってもタンパク質を重合できる可能性を見出すことができた。このタンパク質タグを付加したAtaAファイバーをある方法で濃縮するとゲル化する現象が観察された。連結反応後のAtaAファイバー重合体の形状と物性を調べることを計画していたが、予期せぬ実験結果と研究環境の問題で実施することはできなかった。論文発表としては、AtaAの宿主細菌であるAcinetobacter属細菌Tol 5株が、細胞増殖期依存的にAtaAファイバーを生産していることを明らかにした研究成果をJournal of Bioscience and Bioengineering誌に発表した。AtaAの接着機能ドメインを特定した研究成果をFrontiers in Bioengineering and Biotechnology誌に発表した。これらの成果はAtaAファイバーを組換えタンパク質として大腸菌発現させる際の重要な知見であり、ナノファイバータンパク質の分子紡績の研究推進に資する成果である。