金属ナノ粒子－タンパク質複合体の生体内一段階調製プロセスの開発

金属纳米颗粒-蛋白质复合物一步体内制备工艺的开发

• 批准号: 12J05872
• 负责人: 二井手 哲平
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J05872/
• 关键词: 金ナノ粒子; アフィニティペプチド; 酵素反応; グリセロールデヒドロゲナーゼ; 酸素反応

本研究では、グリセロールデヒドロゲナーゼ(GLD)によるNADH補酵素再生系に対して、金結合性ペプチドを融合した機能性タンパク質を共存させることで、目的とする機能性タンパク質が金ナノ粒子表面に修飾された金ナノ粒子-タンパク質複合体の調製を試みた。まず、3つの異なる機能(精製用タグとしてヘキサヒスチジンタグ(His-tag)およびグルタチオンS-トランスフェラーゼ(GST)、抗体結合ドメインとしてプロテインGおよびプロテインA、金結合ペプチドとしてA3ペプチド)を有する機能性タンパク質をデザインした。また、各ドメインが金ナノ粒子の形成や結合に与える影響を評価するために、A3ペプチドを欠損させたタンパク質および精製用タグを欠損させたタンパク質も調製し、評価に用いた。その結果、抗体結合ドメイン融合タンパク質存在下においてもGLD酵素反応による金ナノ粒子合成反応は進行し、生成した金ナノ粒子表面に当該融合タンパク質が結合していることを確認した。さらに、得られた抗体結合ドメイン修飾金ナノ粒子を用いたEnzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)の結果から、金ナノ粒子上に固定化された融合タンパク質は、金結合性ペプチドを介してその機能を保持した状態で金ナノ粒子上に固定化されていることが明らかとなった。さらに、大腸菌由来GLDに代え、より安定で結晶構造が入手可能なBacillus stearothermophlius由来GLD (BsGLD)を用いてタンパク質修飾金ナノ粒子の調製を試みた。BsGLDの高次構造情報を基に、機能性タンパク質と金結合ペプチドの双方を遺伝子工学的手法により融合させた新規キメラタンパク質を調製することで、単一タンパク質成分によるタンパク質修飾金ナノ粒子の一段階合成を試みた。その結果、金ナノ粒子合成と粒子表面への提示を一種類の融合タンパク質が担う金ナノ粒子-タンパク質複合体の調製に成功した。また、本手法により調製された金ナノ粒子上に固定されたタンパク質の機能が十分に保持されていることをELISAにより確認した。

This research is based on GLD NA DH supplement enzyme regeneration system に対して, gold-binding ペプチドをfusion したfunctional タンさせることで, purpose とするfunctional タンパク性が金おノgrain Sub-surface modified された金ナノparticle-タンパク Matter complex modulation をtestみた. H is-tag)およびグルタチオンS-トランスフェラーゼ(GST) , antibody-binding ドメインとしてプロテインGおよびプロテインA, gold-binding ペプチドとしてA3ペプチド)を有functional タンパクquality をデザインした.また, the formation and combination of each ドメインが金ナノ particles and the influence of えるを Comment価するために, A3 ペプチドを无码させたタンパク性およびRefined use タグを无码させたタンパクquality もmodulationし, 価に用いた. As a result, the antibody-binding ドメイン fused タンパク substance is present in the においてもGLD enzyme reaction による金ナノ particle fusion The reaction is carried out, and the surface of the gold particle is generated. When the fusion of gold particles is combined, the combination is confirmed.さらに、られたantibodies bound to ドメイン modified gold nanoparticles were used in いたEnzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) results, immobilized gold nanoparticles, fused nanoparticles, and gold binding properties The function of the ドを Introduction is to maintain the した state and to be fixed on the gold おノ particles. GLD (BsGLD) originating from Bacillus stearothermophlius, GLD from Bacillus stearothermophlius, and GLD from Bacillus stearothermophlius. BsGLD's high-level structure information base, functional metal material and gold combination, both parties' legacy and engineering techniques, fusion and new It is a one-stage synthesis of regular キメラタンパク性をmodulated することで, and a single タンパク substance component によるタンパクmodified gold ナノ particles. As a result, the synthesis of gold nanoparticles and the surface of the particles indicate that a type of fused gold nanoparticle-golden nanoparticle complex has been successfully modulated.また、This technique is to modulate the された金ナノ particles and fix the されたタンパクThe quality and function of the product are very good and the quality is maintained very well. It is confirmed by ELISA.

项目成果

One-pot fabrication of protein-gold nanoparticle conjugate by enzymatic reaction

酶促反应一锅法制备蛋白质-金纳米粒子缀合物

• 发表时间: 2012
• 作者: T. Niide;R. Wakabayashi;M. Goto;N. Kamiya;二井手哲平;二井手哲平;二井手哲平;二井手哲平;二井手哲平
• 通讯作者: 二井手哲平

Enzymatic self-sacrificial display of an active protein on gold nanoparticles

金纳米粒子上活性蛋白质的酶促自我牺牲展示

• DOI: 10.1039/c3ra46384b
• 发表时间: 2014
• 期刊: RSC Adv.
• 作者: T. Niide;M. Goto;N. Kamiya
• 通讯作者: N. Kamiya

Enzymatic fabrication of protein-gold nanoparticle conjugates by a one-pot, one-protein-component system

通过一锅、一种蛋白质组分系统酶法制备蛋白质-金纳米颗粒缀合物

• 发表时间: 2014
• 作者: T. Niide;M. Goto;N. Kamiya
• 通讯作者: N. Kamiya

Enzymatic Production of Protein-Gold Nanoparticles Conjugates ; Stable Immobilized by Artificial Peptide Tag with Gold Binding Affinity

蛋白质-金纳米颗粒缀合物的酶法生产；

• 发表时间: 2013
• 作者: T. Niide;R. Wakabayashi;M. Goto;N. Kamiya
• 通讯作者: N. Kamiya

酵素触媒的タンパク質修飾金ナノ粒子の一段階合成法の開発

蛋白质修饰金纳米粒子一步酶催化合成方法的开发

• 发表时间: 2013
• 作者: T. Niide;R. Wakabayashi;M. Goto;N. Kamiya;二井手哲平
• 通讯作者: 二井手哲平