スモ架橋によるマルチスケールのバイオ操作

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本研究では、SUMO架橋反応に関わる酵素とその基質タンパク質を操作することで、新機能を有するタンパク質ポリマーをデザイン・合成する技術(SUMOタンパク質操作)、核オルガネラの膜をSUMOにより特異的に修飾し、核の極性化・固定化を行う技術(SUMOオルガネラ操作)、SUMOを用いたタンパク質架橋ベクターの構築とエピジェネティックな遺伝子発現を調節する技術(SUMOエピゲノム操作)の3つのバイオ操作に関する提案を行う。1、SUMOタンパク質操作:ポリマーの基軸タンパク質の同定と生化学的な解析、ポリマーに有用な物質の探索、あるいはポリマー化反応を大腸菌やその他の宿主細胞で試みた。Rad52をはじめ多くの基質タンパク質のSUMO化を行い、アクセプター領域を同定した。2、SUMOオルガネラ操作:研究代表者らが開発したin situ SUMO架橋修飾を用い、核オルガネラの形状を検出した。特に簡易in situ SUMO化法を開発し、研究発表した。SUMO反応阻害剤の探索も行い、ギンコール酸をはじめ5種類の阻害剤を同定した。3、SUMOエピゲノム操作:SUMOのC末端変異体をアミノ酸20種類をの変異体を含む30種類作製した。di-Glyモチーフの重要性について検証した。AAをはじめ、MetやGluがSUMOのC末端として機能することを明らかにした。