環境ゲノムからのバイオナノマグネタイト合成遺伝子群の探索

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比較的低温で解離し、高いシャペロン活性を示す分裂酵母Schizosaccharomyces pombe 由来SpHsp16.0のN末端領域に多く存在するフェニルアラニンに注目し、アラニンに変異させた変異体の会合状態とシャペロン活性を評価することで、sHspのN末端領域の役割を考察した。 SpHsp16.0のN末端5箇所のフェニルアラニンが存在する。 QuikChange Site-Directed Mutanogenesis Kitを用いて、それぞれアラニンに置換したF6A, F7A。F9A, F17A, F20Aを作成し、機能と構造を解析した。Wild typeに比べ変異体はCS凝集抑制効果、疎水性領域が減少しており、特にF7A、F17Aは顕著に変異による影響が見られた。また、HPLCを用いたサイズ排除クロマトグラフィーにより、Wild typeおよび変異体SpHsp16.0の温度依存的なオリゴマーの解離を測定した。 25℃ではWild typeと変異体の溶出時間は同じであったが、変異体は35℃で低分子側にピークが移行していた。N末端領域のフェニルアラニンに変異を入れる事でSpHsp16.0のオリゴマー構造が不安定になり、低温で解離するようになると考えられる。SpHsp16.0のN末端の疎水性領域は分子シヤペロン活性、疎水性領域の維持に重要な役割を果たし、またN末端の疎水性がオリゴマーの形成にも関与していることが示唆された。また、菌体内に磁性微粒子を形成する磁性細菌Magnetospirillum magneticum AMB-1に存在するsHsol8.0を材料とし、sHspとしての諸性質、及びその分子シャペロン活性について解析した。 sHspl8.0は室温25℃では大きな複合を形成しているが、30℃から38℃にかけて解離の過程を示すブロードなピークを示し、45℃では完全に解離している事が測定された。sHspl8.0はGFPに対してはその自発的なrefoldingの抑制を示さなかった。しかし、CSに対しては熱凝集を抑制し分子シャペロン活性を示した。以上の結果から、sHspl8.0は一般的なsHspとしての機能を示す分子シャペロンである事が示された。