ストレス負荷バイオメンブレンによる遺伝子制御に関する研究

利用应激生物膜进行基因调控的研究

• 批准号: 19656220
• 负责人: 馬越 大
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19656220/
• 关键词: メンブレン・ストレスバイオテクノロジー; 遺伝子; 生体膜; バイオリアクター; 無細胞タンパク質合成系; 緑色蛍光タンパク質; リフォールディング; ストレス応答; バイオメンブレン; リポソーム; 遺伝子制御; ストレス負荷型バイオプロセス

本研究課題の目的は、Membrane(生体膜/モデル生体膜)のストレス応答機能を利用する新規な遺伝子制御技術の開発である。ここでは、以下の3項目に関して検討している。(1) In vitro転写・翻訳プロセスにおけるリポソームの役割(2) In vivo合成プロセスにおける生体膜の役割(3) In process生産系への応用本年度では、特に(2)と(3)について検討した。種々の膜特性(電荷密度、流動性、ドメイン形成度など)を有するリポソーム共存系において、緑色蛍光タンパク質(GFP)の発現効率を検討した結果、翻訳されたペプチドとリポソーム間の静電相互作用を適切に制御する必要性が示唆された。また、転写の際メッセンジャーRNA(mRNA)からの遺伝子発現効率を検討した結果、mRNA-リポソーム間静電相互作用が遺伝子干渉効果に影響を及ぼすことが見出された。さらに、特定の酸化ストレスを負荷すると、遺伝子干渉効果が緩和できることを発見した。したがって、ストレス負荷生体膜が遺伝子発現過程を制御することが可能であることが示唆された。さらに、項目(3)について、Streptmyces griseus株による酵素キトサナーゼの生産プロセスにリポソームを利用した結果、キトサナーゼの膜上への提示が可能であり、膜の水和特性に応じて、キトサナーゼ活性を制御できることが示された。以上より、リポソーム(モデル生体膜)による遺伝子発現過程ならびに菌体による目的生産物(タンパク質)の生産プロセスの制御技術の枠組みを提案することができたと考えられる。

该研究项目的目的是开发一种利用膜（生物膜/模型生物膜）应激反应功能的新基因调控技术。在这里，我们正在考虑以下三项。 （1）脂质体在体外转录/翻译过程中的作用（2）生物膜在体内合成过程中的作用（3）在过程生产系统中的应用今年，我们特别研究了（2）和（3） 。通过检查绿色荧光蛋白（GFP）在具有各种膜特性（电荷密度、流动性、结构域形成程度等）的脂质体共存系统中的表达效率，我们发现翻译肽和脂质体之间的静电相互作用是有人建议需要进行适当的控制。此外，通过检查转录过程中信使RNA（mRNA）的基因表达效率，结果发现mRNA和脂质体之间的静电相互作用影响基因干扰效果。此外，他们发现可以通过施加特定的氧化应激来减轻基因干扰效应。因此，有人认为，应激生物膜可以控制基因表达过程。此外，关于第(3)项，由于在灰色链霉菌菌株生产壳聚糖酶的过程中使用脂质体，因此可以将壳聚糖酶呈现在膜上，并且可以根据脂质体的水合特性来控制壳聚糖酶活性。显示了膜。基于上述，我们相信我们已经能够提出一个框架，用于使用脂质体（模型生物膜）控制基因表达过程和使用细菌细胞控制目标产物（蛋白质）的生产过程。

项目成果

Liposomeを用いたペプチドフラグメントの選択的抽出分離〜抗酸化SOD/CAT LIPOzymeの調製〜

使用脂质体选择性提取和分离肽片段〜抗氧化剂SOD/CAT LIPOzyme的制备〜

• 发表时间: 2008
• 作者: 馬越大;Le Quoc Tuan;森本研吾;島内寿徳;久保井亮一
• 通讯作者: 久保井亮一

リポソームの分子認識能を利用するLIPOzymeの設計とその応用

利用脂质体分子识别能力的LIPOzyme设计及其应用

• 发表时间: 2008
• 作者: 馬越大;Le Quoc Tuan;森本健吾;島内寿徳;久保井亮一
• 通讯作者: 久保井亮一

バイオインターフェースの医療応用

生物界面的医学应用

• 发表时间: 2009
• 期刊: 表面科学 30(4)
• 作者: 菅谷博之;他
• 通讯作者: 他

LIPOzyme : Basic and Its Possible Application

LIPOzyme：基础及其可能的应用

• 发表时间: 2008
• 作者: H. Umakoshi;T. Shimanouchi;R. Kuboi
• 通讯作者: R. Kuboi

Liposome-Assisted Refolding of Microbial Transglutaminase

微生物转谷氨酰胺酶的脂质体辅助重折叠

• 发表时间: 2007
• 期刊: Maku (Membrane) 32(5)
• 作者: Hiroshi Umakoshi;Noriko Yoshimoto;Makoto Yoshimoto;Toshinori Shimanouchi;Ryoichi Kuboi
• 通讯作者: Ryoichi Kuboi