黄色ブドウ球菌由来鉄獲得蛋白質Ｉｓｄの蛍光バイオセンサー化と阻害剤探索法の構築

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本研究課題では、薬剤耐性黄色ブドウ球菌に対する創薬標的であるIsd蛋白質を化学修飾によって蛍光センサーへと変換し、Isd蛋白質同士のヘム受け渡し挙動を蛍光追跡することを目的としている。しかしながら本研究の遂行にあたっては、効率的かつ部位特異的な蛋白質化学修飾や、質量分析による修飾蛋白質のキャラクタライズなど、実験の技術的難度が高いことが研究遂行の妨げとなると考えられた。そこで私は世界最先端の蛋白質修飾技術と質量解析技術を習得することを目的として、平成25年5月よりカリフォルニア工科大学、Hsieh-Wilson研究室に留学した。Hsieh-Wilson研ではO-GlcNAc化蛋白質を特異的に標識する手法が開発されている。私はこの手法と定量的質量分析技術であるSILAC法を組み合わせ、正常細胞とガン細胞間でのO-GlcNAc化プロテオームの定量比較解析を試みた。実験には、通常細胞と比較して細胞内O-GlcNAc修飾が亢進しているという報告のあるKRas変異ガン細胞を用いて評価を行った。これらの細胞中のO-GlcNAc蛋白質にアフィニティタグを特異的に導入し、このタグに対する抗体を用いて精製濃縮を行った後、質量分析を行った。その結果、多くのO-GlcNAc蛋白質が同定され、さらにそのいくつかは、KRas変異細胞と天然型細胞で発現量が大きく異なることが見出された。今後は、これらの蛋白質の活性と腫瘍形成機構の関連性を検証する予定である。以上の実験を通じて、蛋白質化学修飾に必要な最先端の知識や手技を習得することができた。この経験は今後の研究課題遂行に大いに役立つと考えている。