クライオ電子顕微鏡解析に基づく酵素―電極間直接電子移動制御型センサの開発

基于冷冻电镜分析的酶与电极直接电子传递控制型传感器的研制

• 批准号: 21K18321
• 负责人: 浅野 竜太郎
• 金额: $ 16.64万
• 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 Challenging Research (Pioneering)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18321/
• 关键词: フラボシトクロムb2; シトクロム c; 直接電子移動; クライオ電子顕微鏡解析

本研究は、汎用的な血中バイオマーカーの連続計測を可能とする酵素―電極間直接電子移動 (Direct Electron Transfer, DET) 制御型センサの開発を目的としている。具体的には、電極へのDET能を有するフラボシトクロムb2 (Fcb2)－シトクロム c (Cyt c) にそれぞれ抗体断片を融合させ、バイオマーカー依存的なDET効率の変化を測定原理とするセンサの開発を目指している。本年度は、主に1) Fcb2 とCyt cのクライオ電子顕微を用いた構造解析、と2) 構造情報に基づくFcb2 とCyt cへの抗体断片の融合、の観点から研究を進めた。1) Fcb2とCyt cのクライオ電子顕微鏡を用いた構造解析バイオマーカー依存的なDET効率の変化を測定原理とする新規センサの開発にはFcb2とCyt cの相互作用部位の特定が重要である。昨年に引き続き、それぞれ大腸菌発現系を用いて調製したFcb2とCyt cを量論的に混合させた後、クライオ電子顕微鏡解析を行った。結果、Fcb2の四量体構造を示す電顕像は得られたものの、Fcb2とCyt cの相互作用部位の特定には至らなかった。今後は、濃度比を変えて再測定する予定である。2) 構造情報に基づくFcb2 とCyt cへの抗体断片の融合クライオ電子顕微鏡を用いたFcb2 とCyt cの精密構造は得られていないが、既報の構造を基に、抗体断片を融合させるための連結モジュールの導入位置を決定した。それぞれ、連結モジュール融合分子を設計し、大腸菌発現系を用いて調製した。精製後の分子を用いて機能評価を行った結果、いずれも連結モジュール融合後もFcb2 とCyt cの本来の機能を保持していることが確認された。また、いずれも抗体断片との複合体化を行ったところ、高効率な複合体化、かつ抗体の機能を保持していることが確認された。

In this study, it is possible that the enzyme-cathode direct electron transfer (Direct Electron Transfer, DET) controlled enzyme-cathode direct electron transfer (DET) protocol in blood may be used for the purpose of screening. The specific DET can be used to determine the fusion of antibody fragments (Cyt c), the fusion of antibody fragments, and the dependence of DET. The principle of measurement is based on the measurement principle. This year, 1) Fcb2

项目成果

Crystal structure analysis of LanK complexed with landomycinA, a potent antitumor antibiotic

LanK 与兰霉素 A（一种有效的抗肿瘤抗生素）复合物的晶体结构分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Atsushi Tsugita;Shiro Uehara;Takashi Matsui;Takeshi Yokoyama;Iryna Ostash;Maksym Deneka;Subbarao Yalamanchili;Clay S. Bennett;Bohdan Ostash;and YoshikazuTanaka
• 通讯作者: and YoshikazuTanaka

Exploration and application of DNA binding proteins as versatile tool for fabrication of biosensing elements

DNA结合蛋白作为生物传感元件制造通用工具的探索和应用

• 发表时间: 2022
• 作者: Erika Komiya;Shouhei Takamatsu;Kaori Tsukakoshi;Wakako Tsugawa;Koji Sode;Kazunori Ikebukuro;and Ryutaro Asano
• 通讯作者: and Ryutaro Asano

tRNA thiolation by TtuA-TtuB using [4Fe-4S] cluster

TtuA-TtuB 使用 [4Fe-4S] 簇进行 tRNA 硫醇化

• 发表时间: 2022
• 作者: S. Yano;W. Suyotha;N. Oruro;T. Matsui;S. Shiga;T. Itoh;T. Hibi;Y. Tanaka;M. Wakayama;K. Makabe;田中良和;田中良和;田中良和;田中良和
• 通讯作者: 田中良和

海洋天然物由来の新規生理活性タンパク質の構造機能解析

海洋天然产物中新型生物活性蛋白的结构和功能分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 田中良和;影山大夢;辺ひろみ;増渕菜弥;中島寛也;小野寺かこ;大城拓未;松井崇;小寺義男;小川智久;横山武司;小松則夫;荒木真理人;酒井隆一
• 通讯作者: 酒井隆一

Universal Design of Luciferase Fusion Proteins for Epigenetic Modifications Detection Based on Bioluminescence Resonance Energy Transfer

基于生物发光共振能量转移的表观遗传修饰检测荧光素酶融合蛋白的通用设计

• DOI: 10.1021/acs.analchem.2c05066
• 发表时间: 2023
• 期刊: Anal. Chem.
• 影响因子: 7.4
• 作者: Miyata T.;Shimamura H.;Asano R.;Yoshida W.
• 通讯作者: Yoshida W.