蛋白質超分子ナノチューブを利用した機能分子の創成

使用蛋白质超分子纳米管创建功能分子

• 批准号: 18685019
• 负责人: 上野 隆史
• 金额: $ 19.55万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 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-18685019/
• 关键词: バクテリオファージT4; 超分子; 自己集積; 酵素; 蛋白質工学; ヘム; 複合化; バクテリオファージ; ナノバイオ; 金属錯体

生体超分子としてよく知られているバクテリオファージT4は、様々な機能を有する50以上もの部品蛋白質から構成されている。これらの中にはカプセルやチューブといった化学的にも非常に魅力的かつ合成困難な構造体も含まれている。我々はべ一スプレート部位に存在するgene product 27-gene product 5(gp27-gp5)三量体に着目した。この複合体の本来の機能は、大腸菌表面へつきささる針の役割であり、構造と機能が全く異なる蛋白質のヘテロ集合によって特懲的なカップ構造とチューブ構造を有する。本研究では、様々なアプローチによる、このヘテロ集合体への化学機能付与を行った。まずは、gp5ナノチェーブのC末端に金属イオンへの親和性が高いヒスチジンタグを導入し、金イオンと混合後、還元する事によって自己集積的にテトラポッド構造体が形成される事を明らかとした。さらに、gp27によって形成されるカップ空間にシステインを導入し、ヘムを化学修飾する事によって人工酵素を構築した。また、gp27/gp5の集積反応を使って異分子の配列制御も達成する事ができた。これらの結果は、部品蛋白質の化学基盤としての有用性を示したばかりでなく、自己集積反とくみ合わせる事によって、多彩な機能体を作成できる事を示している。

噬菌体T4，众所周知的生物超分子，由50多种具有各种功能的蛋白质组成。这些包括非常吸引人且难以化学合成的结构，例如胶囊和管。我们专注于基因产物27基因产品5（GP27-GP5）在BASPLATE部位存在的三聚体。该复合物的原始功能是针对大肠杆菌表面的针头的作用，并且由于具有完全不同结构和功能的蛋白质异质化而具有特殊的杯子和管结构。在这项研究中，使用了各种方法将化学功能赋予该异质组件。首先，揭示了在GP5纳米骨的C末端引入了具有高亲和力的组氨酸标签，与金离子混合，然后还原以形成四足动物结构。此外，将半胱氨酸引入由GP27形成的杯子空间中，并通过化学修饰血红素来构建人工酶。此外，还使用GP27/GP5积累反应来实现异源分子的序列对照。这些结果不仅证明了部分蛋白作为化学基础的有用性，而且还表明可以通过将它们与自组装的抗腐败相结合来创建各种功能体。

项目成果

Coordination design of artificial metalloproteins utilizing protein vacant space

• DOI: 10.1016/j.ccr.2007.04.007
• 发表时间: 2007-11-01
• 期刊: COORDINATION CHEMISTRY REVIEWS
• 影响因子: 20.6
• 作者: Ueno, Takafumi;Abe, Satoshi;Watanabe, Yoshihito
• 通讯作者: Watanabe, Yoshihito

蛋白質複合体による触媒戦略

使用蛋白质复合物的催化策略

• 发表时间: 2007
• 作者: T.Ueno;N.Yokoi;M.Unno;T.Matsui;Y.Tokita;M.Yamada;M.Ikeda-Saito;H.Nakajima;Y Watanabe;上野隆史;上野隆史;上野隆史;上野隆史;上野隆史
• 通讯作者: 上野隆史

Incorporation of Phebox Rhodium Complex into apo-Myoglobin Affords Stable Organometallic Protein Showing Unprecedented Arrangement of the Complex in the Cavity

将 Phebox 铑复合物掺入脱辅基肌红蛋白中可提供稳定的有机金属蛋白，显示复合物在腔内的前所未有的排列

• 发表时间: 2007
• 期刊: Organometallics 26
• 作者: Y. Satake;S. Abe;S. Okazaki;N. Ban;T. Hikage;T. Ueno;H. Nakajima;A. Suzuki;T. Yamane;H. Nishiyama;and Y. Watanabe
• 通讯作者: and Y. Watanabe

Design of artificial metalloenzymes using non-covalent insertion of a metal complex into a protein scaffold

• DOI: 10.1016/j.jorganchem.2006.08.043
• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Organometallic Chemistry
• 影响因子: 2.3
• 作者: T. Ueno;T. Koshiyama;S. Abe;Norihiko Yokoi;M. Ohashi;H. Nakajima;Y. Watanabe

高次集合体構築を目指した部品蛋白質化学

旨在构建高阶聚集体的蛋白质成分化学

• 发表时间: 2008
• 作者: T.Ueno;N.Yokoi;M.Unno;T.Matsui;Y.Tokita;M.Yamada;M.Ikeda-Saito;H.Nakajima;Y Watanabe;上野隆史
• 通讯作者: 上野隆史