指向性進化法による超高発現融合タンパク質の合理的設計と合成

点击翻译按钮获取中文摘要

遺伝子組換え技術によって作られたタンパク質（組換えタンパク質）やペプチドはバイオ医薬品としてとして注目されている。しかし、血中半減期が短いものも多く、有効血液中濃度を維持するには頻回投与が必要となる場合が少なくない。これらの課題を克服する方策の一つが、「治療用融合タンパク質製剤の合成」である。なかでもヒト血清アルブミン（HSA）との融合は、生物学・免疫学的安全性および血中半減期の延長に絶大な効果を発揮する。基課題において、ヘモグロビンとHSAからなるタンパク質複合体を合成し、それが赤血球の酸素結合能を保持した人工酸素運搬体となることを実証した。さらに、HSAとの融合タンパク質の発現系を構築した。しかし、HSAと比べて発現量が低下し、理想的な製剤とするには、生産量の向上が鍵となる。そこで本国際共同研究では、基課題を大きく発展させ、指向性進化法を用いたアルブミン融合タンパク質の合理的な設計方法の開発を目指す。具体的には、分子動力学シミュレーションと指向性進化法により、分泌シグナルペプチドを最適化し、超高発現融合タンパク質の一群を合理的に設計・合成できる手法を確立することを目的とする。本年度は、共同研究先に渡航し、海外共同研究者のグループにて、分泌シグナルペプチドおよびその変異体について、分子動力学シミュレーションを実施した。得られた結果から、分泌シグナルペプチドの分子内相互作用を解析することで、発現量に関与する分泌シグナルペプチドの領域を見出した。