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固液界面で機能する核酸－酵素ハイブリッド分子の創製とその高度利用

在固液界面发挥作用的核酸-酶杂化分子的创建及其高级利用

基本信息

批准号：
14J04260
负责人：
高原茉莉
金额：
$ 1.6万
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：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究においては機能性生体分子であるDNAアプタマーとタンパク質に注目し、その二機能を合わせもつDNA-タンパク質ハイブリッド分子の創製及び応用を行っている。DNAアプタマーとは、標的分子に対して特異的に結合する機能性一本鎖核酸である。タンパク質は発光特性、触媒特性など多様な機能を有し、分子認識機能を有するDNAアプタマーへタンパク質をハイブリッド化すると、標的分子に対してDNA-タンパク質複合体を穏やかな条件で配置することができる。即ちハイブリッド分子により、カスケード反応場やナノ構造体を容易に構築可能である。このような応用を視野に入れた場合、ハイブリッド化において双方の機能性を最大にする必要がある。そこで報告者は、二種類の異なる酵素反応、ターミナルトランスフェラーゼ (TdT) 及び微生物由来トランスグルタミナーゼ (MTG) の基質特異性に着目し、部位特異的かつ高効率な複合化を進行させ、最終産物の機能損失を最小にする系を構築した。昨年度から引き続き、まず、DNAアプタマーを用いた人工酵素を開発した。モデルとしたのは、セルロース系バイオマスの加水分解を触媒するセルラーゼである。報告者が最適化した手法でセルラーゼ (触媒ドメイン) とセルロース結合性アプタマーの複合化を行い、固体セルロース基質の加水分解反応へと応用して天然のセルラーゼに匹敵する機能性を確認した。さらに、天然型のセルラーゼと異なり、塩濃度に応答して活性がスイッチングする性質を発見し、その塩濃度依存性の結合特性を詳細に解析した。並行して、癌細胞イメージング試薬の開発を行い、新たなハイブリッド化法を検証した。新規ハイブリッド化法では、MTGの基質として、DNA側を一級アミン、タンパク質側をグルタミン (Gln) として、基質の最適を行い、汎用的、効率的かつハイブリッド分子の精製が容易な手法を目指した。

This research focuses on the quality and quality of functional biological molecules such as DNA and DNA. The two functions are the creation of DNA-DNA molecules and the use of DNA molecules. DNA アプタマーとは, target molecule に対して specific に binding する functional one-locked nucleic acid である.タンパク性は発光 Properties, catalytic properties など多様なfunctionality を有し, molecular recognition function を有DNA アプタマーへタンパク性をハイブリッド化すると, target molecule に対してDNA-タンパク plasmid complex を穏やかな condition で configuration することができる. That is, the ちハイブリッドmolecule により and the カスケード reaction field やナノ structure are easy and possible to construct. When it comes to the field of vision, it is necessary to use both sides of the field to maximize functionality.そこでreporterは, two kinds of different enzyme reaction, ターミナルトランスフェラーゼ (TdT) Microbial origin of microorganism トランスグルタミナーゼ (MTG) The purpose is to achieve matrix specificity, site-specific high-efficiency compounding, and system construction with minimal loss of function in the final product. Last year, we used artificial enzymes to open からhin き続き, まず, and DNA アプタマーを.モデルとしたのは、セルロース Department of バイオマスのAdd water to decompose をcatalyst するセルラーゼである. Reporter's Optimization Technique (Catalyst)とセルロースbinding アプタマーのcomplex を行い、solid セルロース matrixのplus Water decomposition reaction is used to confirm the functionality of the natural product.さらに, natural type のセルラーゼとisoなり, chlorine concentration に応respond してactivated がスイッチThe properties of the ングするを発见し and the concentration-dependent binding characteristics of the その塩concentration dependence are analyzed in detail. Parallel treatment, cancer cell treatment, trial treatment of cancer cells, and new treatment of cancer cells. New standard chemical method, MTG substrate, DNA side first level, Glnとして, the optimum を row of the matrix, the general and efficient かつハイブリッドmolecules are refined and the techniques are easy to use.