細胞内輸送工学に基づく異種分泌タンパク質の安定化と効率的分泌生産

基于细胞内转运工程的异源分泌蛋白的稳定和高效分泌生产

• 批准号: 17780249
• 负责人: 新谷 尚弘
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17780249/
• 关键词: 細胞内輸送工学; 異種タンパク質分泌; 出芽酵母; タンパク質分解

微生物を用いたタンパク質の分泌生産は培養・精製コストの面から最も有望なタンパク質生産システムである。真核細胞の分泌タンパク質は巧みな品質管理を受け、正しい立体構造をもつ分子のみが分泌される。正しい立体構造が得られなかったタンパク質は、分泌過程の様々な場所で分解される。この品質管理機構は、細胞の恒常性維持には必要な機構であるが、工学的には異種タンパク質の分泌生産量の低下をもたらすことが考えられる。分泌過程における第一の分解コンパートメントは小胞体であり、液胞がそのバックアップ機能を果たしていると考えられている。本年度は出芽酵母を用い、異常分泌タンパク質の小胞体での分解(小胞体関連分解;ERAD)の回避メカニズムとそれに続く液胞での選択的分解機構の解析を行った。変異型カルボキシペプチダーゼY(CPY*)はフォールディングに欠損があり、小胞体で分解される。この変異タンパク質に出芽酵母の正常分泌タンパク質であるインベルターゼを融合したCPY*-インベルターゼ(CPY*-Inv)を発現させその分解機序を解析した。CPY*がERADに依存して分解されるのに対し、CPY*-Invは小胞体で分解されず、その分解は液胞機能に依存していた。また、CPY*-Invがゴルジ体特異的な糖鎖修飾を受けていたことから、CPY*-Invは小胞体からゴルジ体を経て液胞に輸送され分解されたことが示された。今後は、CPY*-InvがERADを回避するメカニズムの詳細な解析が課題となる。CPY*-Invは分泌されることなく液胞へ選別輸送され分解された。そこで、CPY*-Invの液胞への選別機構について解析した。CPY*-Invは野生型CPYと同様に液胞タンパク質の選別レセプターであるVps10により液胞へ選別されていたが、競合実験や点変異解析の結果、CPY*-Invの認識機構はCPYのそれとは異なることが明らかとなった。今後は、Vps10におけるCPYおよびCPY*-Inv認識ドメインの同定を行うことが課題となる。本研究により、異常分泌タンパク質として認識されるタンパク質を分泌生産させる基本技術が確立された。

Microorganisms can be used in the production of high quality products, such as culture, purification and surface treatment. Eukaryotic secretion of quality control, quality control, three-dimensional structure, molecular secretion The three-dimensional structure is composed of the following components: The quality control mechanism is necessary to maintain the cell's constancy. The engineering mechanism is necessary to reduce the production of heterogeneous substances. The secretion process is the first decomposition process. This year, the analysis of the decomposition mechanism of budding yeast, abnormal secretion of cytoplasm (microcyte-related decomposition;ERAD) and avoidance of microcyte-related decomposition was carried out. The color of the cell is different from the color of the cell. Analysis of the decomposition mechanism of the normal secretion of the mutant budding yeast CPY* is ERAD dependent on decomposition, CPY *-Inv is small cell dependent on decomposition, CPY*-Inv is liquid cell dependent on decomposition, CPY*-Inv is small cell dependent on decomposition, CPY*-Inv is small cell dependent on decomposition, CPY*-Inv is small cell dependent on decomposition, CPY *-Inv is small cell dependent on decomposition. In addition, CPY*-Inv has been subjected to a specific sugar lock modification on the entire cell, and CPY*-Inv is transported and decomposed into the entire cell from the small cell body. In the future, CPY*-Inv ERAD will be avoided. CPY*-Inv is secreted and separated from cellular transport. CPY*-Inv's cell sorting mechanism is analyzed. CPY*-Inv wild-type CPY and the same type of cell selection, selection. From now on, Vps10 CPY*-Inv will recognize the same problem as CPY*-Inv. This study aims to establish the basic technology for the production of abnormal secretion.