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浸透圧ストレスを克服できる生物に幅広く存在する新規なタンパク質の正体の解明と応用

广泛存在于生物体中可克服渗透压的新型蛋白质的阐明和应用

基本信息

批准号：
22K05442
负责人：
福田庸太
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究の目的は、浸透圧ストレスを克服できる生物に幅広く存在する新規なタンパク質の構造と機能をつまびらかにし、浸透圧ストレス耐性の分子基盤に関する知見を得ることである。本年度は、厳しい乾燥に耐える動物や植物、極限環境耐性を持つ生物が共通して有していながら構造及び機能が未知であるタンパク質Aの解析をこころみた。タンパク質Aは、構造が既知のタンパク質との配列相同性を示さないいっぽうで、多様なドメイン・界の生物にホモログが見つかることがわかっており、とりわけ乾燥に強いとされる動物や植物に存在している。本研究ではまず高い乾燥耐性能を持つクマムシ由来のタンパク質を、大腸菌を用いて組換え体タンパク質として生産し、これを高純度精製した後にX線結晶構造解析を用いて立体構造を決定した。得られた立体構造から、タンパク質Aは金属結合部位を有していることが明らかになった。また、金属原子からの異常散乱を利用し、この金属が亜鉛であることを突き止めた。タンパク質内部に亜鉛結合部位を持つこと、分子表面から亜鉛結合部位までトンネル状構造があることなどから、本タンパク質が何らかの酵素であるという仮説を立てた。仮説に基づき、脱リン酸化活性を測定したところ、本タンパク質が幅広い基質に対して脱リン酸化活性を持つことが明らかになった。活性中心周囲のアミノ酸に変異を導入した変異体タンパク質も精製し、その活性についても検討した。また、本タンパク質をHEK293細胞に導入し、その細胞内局在を調べたところ、細胞内の様々な部位に存在しうることが明らかになった。なお、本タンパク質の菌類由来ホモログは小胞体に局在すると報告されていたが、クマムシ由来タンパク質は（少なくともヒト細胞で発現させた際には）小胞体上には観察されなかった。

The purpose of this study is to overcome the infiltration pressure and the existence of the biological material and the new structure of the material. The function of the building material is the molecular base of the molecular base that is soaked in the pressure and the resistance of the pressure. This year's は, 即しに dry resistance える animals や plants, extreme environment tolerance を sustain つ organisms が common しThe structure and function of the product are unknown and the quality of the product is unknown.タンパク之Aは、structuralがknownのタンパク性性とのalignment identity をshowさないいっぽうで、多様なドメイン・界のにホモログが见つかることがわかっており, とりわけ drying にstrong いとされるanimal やplant にexistent している. In this study, the drying resistance of high drying resistance was determined by the origin of drying quality and the use of coliform bacteria. It is produced by high-purity high-purity products and determined by X-ray crystal structure analysis and three-dimensional structure analysis. It has a solid three-dimensional structure and a solid metal joint.また、Metal atoms からのAbnormally scattered をUtilization し、このmetal が亜 lead であることをProtrusion きstop めた. The lead-binding site inside the molecule is a lead-binding site, and the lead-binding site is a lead-binding site on the surface of the molecule. The shape structure is the same as the original structure, and the original enzyme is the enzyme.仮说に本づき、De-nacidification activity measurement したところ、本タンパク性がThe width of the matrix is the same as the acidification activity of the acid, and the acidification activity is the same. The active center of the active center is the に変isoを imported into the した変isomorphic タンパクquality も refined し, and the そのactive についても検した.また、This タンパク性をHEK293 cell was introduced into the し、そのcell localization をべたところ、The intracellular part of the の様々な exists しうることが明らかになった.なお, the origin of this タンパク之のfungi, ホモログは小cellosis Bureau, reported in するとされていたが, クマムシCome to タンパク性は (小なくともヒトcell で発appears させたedge には) には観看されなかった on the small cell body.