繰り返し構造単位の探索と、繰り返しにより作成された人工タンパク質の性質解析

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タンパク質構造の中に見いだされる「繰り返し構造」の博物学的な整理、およびマイクロ遺伝子重合法により作成された「繰り返し」からなる人工タンパク質の性質決定を進めた。データベース内の各タンパク質配列エントリーから、指定した長さのアミノ酸配列が指定した回数繰り返し存在するタンパク質データを探し出すプログラム、「REPETITION」を作成した。このプログラムを用い、NCBI-FLATデータベースを検索し、種々の長さの繰り返し配列を探査した。その結果、例えば1アミノ酸残基の繰り返しに注目すると、グルタミン、スレオニンなどの繰り返し配列は多くのタンパク質に存在するが、トリプトファンやメチオニンなどの連続繰り返し配列は厳しく制限されているのが分かる。同様に、2アミノ酸、3アミノ酸のタンパク質内での繰り返し存在様式の一覧を作成した。立体構造と、このようなペプチドの繰り返しの関係を探るために、PDBに登録されているタンパク質配列の中から繰り返しを求め、立体構造との対応を求めた。結果、必ずしも一次構造の繰り返しは立体構造に反映されているわけではないことが明らかとなった。マイクロ遺伝子を重合させることから作成した繰り返しに富む人工タンパク質の中から、クローン288に関して詳細な生化学的性質を決定した。この人工タンパク質を尿素存在下、変性条件で精製した後、異なるpHのバッファーで置換することによりまきもどしを試みたが、酸性条件下のみで可溶性タンパク質として回収されることが分かった。このような性質と、一次構造との関連を調べるために、クローン288遺伝子全体に変異を導入した変異体ライブラリーを作成した。今後、変異体の生化学的性質と一次構造との関係を求めていく。