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ペプチドタグを用いたタンパク質のアモルファス凝集体の制御及びその細胞毒性の解析

使用肽标签控制无定形蛋白聚集体并分析其细胞毒性

基本信息

批准号：
17F17392
负责人：
黒田裕
金额：
$ 1.41万
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：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-11-10 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

タンパク質の不定形な凝集（アモルファス凝集）は、創薬やバイオ産業において重要な現象であるにもかかわらず、その物理化学的特徴解析及び生物学的影響は殆ど解明されていない。本計画では、受入研究者が独自に開発した3～7残基から成る溶解性制御タグ(Solubility Controlling Peptide；SCPタグ)を用いてタンパク質(デング4型由来エンベロープ糖タンパク質第3ドメイン、以下DEN4-ED3)を不定形な可溶性凝集体(soluble amorphous aggregates)に会合させた。くわえて、SCPタグ配列を変異させることで凝集体のサイズを制御し、不定形で可溶な凝集体を安定的に形成させ、凝集の物性や構造を動的光散乱法などの分光学的手法を用いて明らかにした。また、単量体では無毒なDEN4-ED3にSCPタグを付加し可溶性会合体を形成させると細胞毒性を有することを解明した。さらに、可溶性会合体が大きな凝集体に成長すると細胞毒性が失われるということも見出した。神経変性疾患の原因分子とされているアミロイドでも類似した観測がされており、アミロイド線維核（pre-fibril）は毒性を有し、線維に成長したアミロイドは細胞毒性を失うという報告が多くなされている。しかし、アモルファス凝集では我々が知る限り初めての報告である。以上のことから、タンパク質が比較的小さなアモルファスな会合体を形成すると細胞毒性が生ずることを解明した。なお、現在執筆中の論文においては、外国人特別研究員Velmurugan氏が執筆した原稿を基に論文を共同で仕上げて投稿する予定であったが、コロナウイルス流行のため、執筆が遅れている。

Amorphous aggregation of a substance is an important phenomenon in the development of an industry. Analysis of physicochemical characteristics and biological effects of the substance are important for understanding the phenomenon. In this project, only the participants independently developed the Solubility Controlling Peptide (SCP) from residues 3 to 7, and used it to form amorphous soluble aggregates (DEN4-ED3). The method of optical scattering for the formation of aggregates, the physical properties of aggregates, and the structure of aggregates is described in detail below. In addition to the non-toxic 4-ED3 SCP, the soluble SCPs form a cytotoxic molecule. In addition, soluble protein can be found in the growth of large aggregates. Cytotoxicity can be found in the absence of soluble protein. The molecular causes of neurological disorders are similar to those reported in the study of pre-fibril toxicity, pre-fibril growth, and cytotoxicity. I'm not sure if I'm going to be able to do that. The above results show that there is a significant difference between the two groups. The author of the paper is Velmurugan, a special researcher for foreigners. He wrote the manuscript and submitted the paper together.