磁性細菌粒子膜への膜貫通タンパク質の発現に向けた粒子膜改変に関する研究

磁性细菌颗粒膜跨膜蛋白表达的颗粒膜修饰研究

• 批准号: 18760596
• 负责人: 吉野 知子
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760596/
• 关键词: 膜貫通タンパク質; 脂質二重膜; 磁性粒子; アンカー; 形質転換; 磁性細菌

本研究では、創薬分野において注目を集めている膜貫通タンパク質を、磁性細菌から得られる脂質二重膜で覆われた磁性粒子(磁性細菌粒子)上に機能を保持した状態でアセンブルすることを目指している。本目標を達成するために、膜貫通タンパク質を磁性細菌粒子上に局在させるためのアンカーの検討、また膜貫通タンパク質を局在させた粒子表面の脂質・タンパク質のリアレンジによるターゲット膜貫通タンパク質の機能化を行うことを目的とした。前年度に検討した発現法により膜4回貫通型のテトラスパニンファミリーに属するCD81の磁性細菌粒子上への発現を試みた。粒子膜に強固に結合しでいる磁性細菌粒子膜由来のMms13タンパク質のC末端にCD81の全長または細治外領域(ED1)を融合し、融合タンパク質を磁性細菌に導入した。ED1をディスプレイした粒子においては、磁性細菌粒子膜に高発現していることが確認できた。次に粒子膜にアセンブルされた膜貫通タンパク質の機能性の向上を目的として、粒子膜の改変を行った。磁性細菌粒子上の膜表面には粒子合成に関わるタンパク質など、表在または貫通タンパク質が多く存在する。これらのたんぱく質は目的の膜貫通たんぱく質の解析において、擬陽又は擬陰的な反応性を示す可能性がある。そこで磁性細菌粒子に対し、様々な界面活性剤処理を施し、たんぱく質の除去を行った。界面活性剤にCTABを用いることにより、粒子膜に強固に結合しているMms13アンカー分子と融合した目的タンパク質は特異的に粒子に残り、また他のタンパク質は除去されていることが示された。さらに、界面活性剤により除かれた脂質を補うために、ホスファチジルコリンを添加した。その結果、分散性が回復し目的タンパク質の機能も保持されていることが示された。

In this study, we focused on the membrane penetration of magnetic particles and magnetic bacteria, and the lipid double membrane covering magnetic particles (magnetic bacteria particles). The purpose of this invention is to achieve the functional properties of the magnetic particles. The previous year, the detection method was used to detect the presence of CD81 magnetic particles. The particle film is strongly bound to the magnetic bacteria particle film. The origin of the particle film is Mms13. The C terminal of the particle is CD81. The whole length of the particle film is ED1. The particle film is fused to the magnetic bacteria particle film. ED1: Magnetic particle film is highly visible. Second, the particle film can be used to improve the functionality of the particle film. The surface of magnetic bacteria particles is related to particle synthesis, and the surface is related to the existence of multiple particles. The possibility of the anti-reflection of this kind of material, such as the anti-reflection of the anti-reflection is discussed. The magnetic bacteria particles are treated with an interfacial active agent, and the particles are removed. Interfacial active agent CTAB is used to strengthen the binding of particles. Mms13 is used to fuse molecules. The purpose of CTAB is to remove particles. In addition, the interface activity is not limited to lipid. The results, dispersion, and quality of the function are maintained.

项目成果

バイオプロセスハンドブッ : バイオケミカルエンジニアリングの基礎から有用物質生産・環境調和技術まで(分担執筆 : "微生物によるナノ磁性粒子の生産とバイオ産業への利用"の項を担当)

生物工艺手册：从生化工程基础到有用物质生产和环境和谐技术（合著者：负责“微生物生产纳米磁性颗粒及其在生物工业中的应用”部分）

• 发表时间: 2007
• 作者: 松永 是;吉野知子
• 通讯作者: 吉野知子

Bioengineering of bacterial magnetic particles and its application to estrogen receptor ligand binding assay.

细菌磁性颗粒的生物工程及其在雌激素受体配体结合测定中的应用。

• 期刊: Proceedings of MRS (in press)
• 作者: T. Yoshino;C;Kaji;T. Matsunaga
• 通讯作者: T. Matsunaga

Magnetic cell separation using nano‐sized bacterial magnetic particles with reconstructed magnetosome membrane

使用具有重建磁小体膜的纳米细菌磁性颗粒进行磁性细胞分离

• DOI: 10.1002/bit.21912
• 发表时间: 2008
• 期刊: Biotechnology and Bioengineering
• 影响因子: 3.8
• 作者: T. Yoshino;Hisashi Hirabe;Masayuki Takahashi;Motoki Kuhara;H. Takeyama;T. Matsunaga
• 通讯作者: T. Matsunaga

バイオナノ磁性粒子膜改変による新規マテリアルの創製と細胞分離への応用

生物纳米磁性颗粒膜改性制备新材料及其在细胞分离中的应用

• 发表时间: 2007
• 作者: 吉野 知子;高橋 正行;米山 健太郎;堀部 卓郎;溝口 信二;竹山 春子;松永 是
• 通讯作者: 松永 是