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殺虫タンパク質の昆虫特異的な毒性を決定する受容体の解明とタンパク質工学への応用

确定杀虫蛋白昆虫特异性毒性的受体的阐明及其在蛋白质工程中的应用

基本信息

批准号：
15J08610
负责人：
遠藤悠
金额：
$ 1.22万
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 JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J08610/
关键词：
殺虫性タンパク質 Bacillus thuringiensis Cry toxin ABCトランスポーター

项目摘要

本年度はまず，「受容体に対する結合親和性を高めるとCry毒素の毒性も高まるはずである」という作業仮説を検証した．カイコガABCC3およびコクヌストモドキABCC4Aに対してCry毒素は非常に高い結合親和性を示し，「結合親和性の高低」と「受容体発現培養細胞の細胞傷害の高低」は概ね相関した．Cry毒素はABCトランスポーター以外にも複数の受容体分子が報告されているが，結合親和性の高低と受容体機能の高低に相関が認められるCry毒素受容体は，ABCトランスポーターが初めてである。すなわち，このことはABCトランスポーターがCry毒素改良のためのタンパク質工学の標的分子としてふさわしいことを示唆した．さらに，ABCトランスポーターのCry毒素に対する特異性は，細胞外ループのアミノ酸残基によって決定されることを明らかにした．つまり，Cry毒素の結合性を高めるにはこの細胞外ループ領域を標的とすればよいことが示唆された．次に，「ABCトランスポーターに対して結合親和性の高まったCry毒素変異体の選抜」を試みようとしたが，難溶性の膜タンパク質であることもあり，ABCC2の大量調製のための条件検討に時間を要した。したがって，これを用いたタンパク質工学の実施には至らなかった．しかしながら，本研究の最終目的である「人為的な改変による有効なCry毒素の創出」は，結合解析によって理論的基盤が得られたこと，および受容体タンパク質の大量調製が可能になり実験系がほぼ構築されつつあることによって，当初よりもかなり現実味を帯びたものとなった．

This year, the binding affinity of the receptor is high, and the toxicity is high. Cry toxin has a very high binding affinity for ABCC4A, and the binding affinity is generally correlated with the cell damage of the receptor developing cultured cells.Cry toxin has a plurality of receptor molecules other than ABC receptor, and the binding affinity is generally correlated with the receptor function. The first time I saw him, I saw him. This is the first time that we've seen this. The specificity of the ABC protein and the Cry toxin is determined by the presence of extracellular acid residues. Cry toxin binding activity is high, and the extracellular domain is marked. Second,"ABC" is the most important factor in the selection of Cry toxin with high binding affinity, and the time of mass modulation of ABCC2 is the most important factor. This is the first time I've ever seen a woman. However, the ultimate goal of this research is "the creation of an effective Cry toxin due to man-made changes." However, combined with the foundation of analytical theory, it is possible to make a large number of adjustments to the quality of the container. The actual system is constructed and constructed. However, the original flavor of the Cry toxin is too real.