特異的相互作用を利用した新規タンパク質集合体の構築と高効率酸化反応への展開

利用特定相互作用构建新型蛋白质组装体并开发高效氧化反应

• 批准号: 22860080
• 负责人: 毛利 剛
• 金额: $ 2.01万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22860080/
• 关键词: バイオテクノロジー

本研究は、優れた生体酸化触媒として注目されているシトクロムP450の触媒反応におけるタンパク質問電子伝達効率を向上させ、より高度な新規バイオ酸化反応系を構築することを目的としている。具体的には、アビジン-ビオチン相互作用を用いて、3つ以上のタンパク質から構成されるP450反応系のタンパク質集合体を調製し、タンパク質集合体ならではの擬似的な分子内相互作用効果を利用した高効率な電子伝達系の構築を行うことを検討した。本年度は、P450camタンパク質へのビオチンの導入を行うために、遺伝子組換え実験を行った。その結果、ビオチンが結合するペプチドタグをP450camタンパク質へ導入することに成功した。本研究は、P450の機能を十分活用するために、人工的に集合体を形成させる新しいバイオ酸化系の構築を目指すものである。既存のタンパク質集合体を構築する研究は、遺伝子工学的手法や化学修飾により盛んに行われてきた。しかし、遺伝子工学的手法では、融合タンパク質として一本のポリペプチド鎖で発現せざるを得ず、構築方法の選択肢は少ない。また、一般に多数のタンパク質を融合タンパク質として発現させることは容易ではない。化学修飾法では部位特異的に結合させることは困難である。それらと比較して、本研究における最大の特色は、相互作用分子と足場分子の特異的な結合を利用することにより、遺伝子工学的手法よりも容易で、化学修飾法では困難な部位特異的なタンパク質結合形成が期待できる点にある。この新規システムの確立は、土壌中の芳香族系の環境汚染物質分解や医農薬系化合物の生産プロセスに繋がる可能性があり、社会的意義は大きい。さらに、本実験系の構築だけでなく、複数のタンパク質を必要とする他の酵素系を構築する際の有用な指針になると考えられる。

In this study, we focused on the optimization of bio-acidification catalysts and the construction of new acidification reaction systems for P450 catalysts. The specific intramolecular interaction effect of the P450 reaction system is discussed in the construction of the electron transfer system with high efficiency by using the molecular interaction effect of the P450 reaction system with high efficiency. This year, the P450cam file was imported and the sub-file was replaced. The result is that the P450cam is successfully imported. In this study, the function of P450 was fully utilized, and artificial aggregates were formed, and new acidification systems were constructed. Research on the construction of existing polymer aggregates, methods of genetic engineering and chemical modification The method of genetic engineering is to combine the quality of a material with the quality of a material. Most of them are easy to find. Chemical modification is a site-specific binding process. In comparison, the biggest feature of this research is the utilization of specific binding between interacting molecules and foot field molecules. The genetic engineering method is easy, but the chemical modification method is difficult. The formation of site-specific binding molecules is expected. The establishment of this new system is of great social significance in terms of the possibility of decomposition of aromatic environmental pollutants in soil and production of agrochemical compounds. The structure of the enzyme system is divided into several parts, and the quality of the enzyme system is required.