刺激応答性蛋白質の創成と細胞内プローブへの応用

刺激响应蛋白的创建及其在细胞内探针中的应用

• 批准号: 19021021
• 负责人: 水野 稔久
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19021021/
• 关键词: 蛋白質; ナノバイオ; バイオテクノロジー

近年in vivoで利用可能な『特定基質に対するイメージングプローブ』の開発が、様々な生命現象を解く上で鍵になる事が認識されている。本申請者はこれに対し、天然蛋白質を基体に用い、これに様々な基質応答性を付加した刺激応答性人工タンパク質の構築及び利用を考えた。プローブとして用いる天然蛋白質には、さしあたり緑色蛍光蛋白質(GFP)変異体を用い、特定基質の濃度が一定以上に上昇した際に蛍光発光が始まる変異体の設計を目指す。昨年度までに、金属イオンとの結合により大きく構造転移を起こす設計蛋白質を円順列変異を施した天然型GFPに導入する事により、金属イオンの存在下で蛍光発色が可能なGFP変異体の構築に成功している。しかしながら、認識する金属イオン選択性に関して難があったため、イオン選択性の向上を目指した変異体構築を行った。金属イオン認識サイトとなる設計蛋白質部位の配位性アミノ酸の選択検討により、これまでの変異体においては、Cu^<2+>、Zn^<2+>、Ni^<2+>の3種類のイオンともに結合可能であったが、Cu^<2+>あるいはZn^<2+>に対して高い選択性を持つ設計蛋白質部位の構築に成功した。また、Cu^<2+>に対して高い選択性の発揮される設計蛋白質部位を円順列変異を施したGFPと組み合わせる事により、今までよりもCu^<2+>に対して高い選択性を持つGFP変異体の構築にも成功した。一方で、核内レセプターリガンドをターゲットにした蛍光蛋白質変異体の構築を目指し、核内レセプターリガンドの一つであるビタミンA類と結合可能な、5本鎖コイルドコイル蛋白質を基体にした変異体蛋白質の構築に成功したが、本申請期間内で、この認識部位とGFPとを組み合わせる事による蛍光性センサー蛋白質の構築にはいたらなかった。

In recent years, the in vivo で use may な "specific substrate に す seaborne る イ メ ー ジ ン グ プ ロ ー ブ" の open 発 が, others 々 な で key on the life phenomenon く を solution に な る が know さ れ て い る. This applicant は こ れ に し seaborne, natural protein を matrix に い, こ れ に others 々 な matrix 応 を pay plus a sex し た stimulus 応 a sexual artificial タ ン パ ク の constructs and び using を exam え た. プ ロ ー ブ と し て in い る natural protein に は, さ し あ た り 蛍 green light protein (GFP) - variant を い, specific substrate concentration の が rising above a certain に し た interstate に 蛍 発 light beginning が ま る - variant の design を refers す. Yesterday's annual ま で に, metal イ オ ン と の combining に よ り big き く structure planning move を up こ す design protein を has drifted back towards &yen; along the column - different を shi し た natural type GFP に import す る matter に よ り, metal イ オ ン の presence で 蛍 発 light color が may な GFP - built allograft の に success し て い る. し か し な が ら, understanding す る metal イ オ ン sentaku sex に masato し て difficult が あ っ た た め, イ オ ン sentaku sex の upward を refers し た - variant line build を っ た. Metal イ オ ン know サ イ ト と な る design protein parts の ligand sex ア ミ ノ acid の sentaku beg に 検 よ り, こ れ ま で の - variant に お い て は, Cu ^ 2 + > <, zinc ^ 2 + > <, Ni ^ 2 + > < 3 kinds の の イ オ ン と も に combination may で あ っ た が, Cu ^ 2 + > < あ る い は zinc ^ 2 + > < に し seaborne て い choose high The 択 sexual を held the を to design the protein site <s:1> and successfully constructed the に た. ま た, Cu ^ 2 + < > に し seaborne て high い sentaku sex の 発 swing さ れ る を design protein parts has drifted back towards &yen; along the column - different を shi し た GFP と group み close わ せ る matter に よ り, today ま で よ り も Cu ^ 2 + < > に し seaborne て high い sentaku sex を hold つ GFP - variant の build に も successful し た. Side で, nuclear レ セ プ タ ー リ ガ ン ド を タ ー ゲ ッ ト に し た 蛍 protein - light variants の build を refers し, nuclear レ セ プ タ ー リ ガ ン ド の A つ で あ る ビ タ ミ ン class A と combination may な, 5 this lock コ イ ル ド コ イ ル protein を matrix に し た - built variants protein の に success し た が, during the period of this application で, こ の と know parts GFP と を group み close わ せ る matter に よ る 蛍 optical セ ン サ ー protein の build に は い た ら な か っ た.

项目成果

3本鎖ヘテロコイルドコイルを用いたT7リゾチームの活性制御

使用三链杂螺旋控制 T7 溶菌酶活性

• 发表时间: 2008
• 作者: 鈴木久美子;水野稔久;工藤基徳;津本浩平;織田昌幸;田中俊樹
• 通讯作者: 田中俊樹

リガンド依存的な蛋白質間相互作用マニピュレーションに対するラショナルデザイン

配体依赖性蛋白质-蛋白质相互作用操纵的合理设计

• 发表时间: 2007
• 作者: 鈴木久美子;水野稔久;田中俊樹
• 通讯作者: 田中俊樹

ヘテロコイルドコイルタンパク質を用いたカチオン-π相互作用の評価

使用杂螺旋蛋白评估阳离子-π 相互作用

• 发表时间: 2007
• 作者: 天野翔平;水野稔久;田中俊樹
• 通讯作者: 田中俊樹

疎水場空孔を設けた4本鎖コイルドコイル蛋白質への有機分子の結合挙動

有机分子与疏水场空位四链卷曲螺旋蛋白的结合行为

• 发表时间: 2007
• 作者: 水野稔久;長谷川千夏、織田昌幸、田中俊樹
• 通讯作者: 長谷川千夏、織田昌幸、田中俊樹

3本鎖ヘテロコイルドコイルを利用したT7rnapの活性制御

使用三链异螺旋线圈调节 T7rnap 活性

• 发表时间: 2008
• 作者: 鈴木久美子;水野稔久;田中俊樹
• 通讯作者: 田中俊樹