親水性ポリスチレン高親和性ペプチドを用いた革新的蛋白質相互作用解析システムの創製

本年度は、親水性ポリスチレン親和性ペプチドを用いた、1)コアストレプトアビジン(Core-SA)-DNA相互作用解析と2)相互作用に関与する機能性ペプチド部位を連結したクッションタンパク質を用いた相互作用解析を計画したが、両課題共に、初期の予定を達成できた。1)の課題においては、4量体のCore-SAに連結する親和性ペプチド(PSペプチド)の個数を変えて、その固定化特性とオリゴDNAとの相互作用をELISA法で検出した。結果として、4つのPSペプチドを連結したCore-SAは共存する高濃度牛血清アルブミンとの競合に影響されることなく、最も強固に固定化できることを示した。さらに、ビオチン標識オリゴDNAを連結したペプチドタグ連結コアストレプトアビジンは、市販のSA-coated plateよりも高い検出感度を示すことがわかった。一方、2)の課題に関しては,システイン合成酵素を構成するO-acetylserine sulfhydryrase-A(OASS-A)とそのC末端で相互作用することが知られているserine acetyltransferase(SAT)との間の相互作用に着目した。SATのC末端20残基からなるオリゴペプチドを、そのN末端にPSペプチドを連結したクッションタンパク質(RNaseHII)のC末端に連結し、オリゴペプチドのC末端アミノ酸を変化させてOASS-Aとの相互作用をELISA法で検出した結果、C末端アミノ酸がイソロイシンの野生型ペプチドを提示させた場合にのみ、相互作用することがわかった。同様に、Strep-tagIIをクッションタンパク質に提示したが、そのN末端をクッションタンパク質に向けて結合した場合にのみstreo-tactinと強い相互作用を示した。これらの結果から、本研究で検討した、親水性PS特異的親和性ペプチを用いる相互作用解析方法は、極めて高い検出感度と特異性を有することが明らかにされた。

本年度は、親水性ポリスチレン親和性ペプチドを用いた、1)コアストレプトアビジン(Core-SA)-DNA相互作用解析と2)相互作用に関与する機能性ペプチド部位を連結したクッションタンパク質を用いた相互作用解析を計画したが、両課題共に、初期の予定を達成できた。1)の課題においては、4量体のCore-SAに連結する親和性ペプチド(PSペプチド)の個数を変えて、その固定化特性とオリゴDNAとの相互作用をELISA法で検出した。結果として、4つのPSペプチドを連結したCore-SAは共存する高濃度牛血清アルブミンとの競合に影響されることなく、最も強固に固定化できることを示した。さらに、ビオチン標識オリゴDNAを連結したペプチドタグ連結コアストレプトアビジンは、市販のSA-coated plateよりも高い検出感度を示すことがわかった。一方、2)の課題に関しては,システイン合成酵素を構成するO-acetylserine sulfhydryrase-A(OASS-A)とそのC末端で相互作用することが知られているserine acetyltransferase(SAT)との間の相互作用に着目した。SATのC末端20残基からなるオリゴペプチドを、そのN末端にPSペプチドを連結したクッションタンパク質(RNaseHII)のC末端に連結し、オリゴペプチドのC末端アミノ酸を変化させてOASS-Aとの相互作用をELISA法で検出した結果、C末端アミノ酸がイソロイシンの野生型ペプチドを提示させた場合にのみ、相互作用することがわかった。同様に、Strep-tagIIをクッションタンパク質に提示したが、そのN末端をクッションタンパク質に向けて結合した場合にのみstreo-tactinと強い相互作用を示した。これらの結果から、本研究で検討した、親水性PS特異的親和性ペプチを用いる相互作用解析方法は、極めて高い検出感度と特異性を有することが明らかにされた。