タンパク質工学による食品タンパク質の機能設計

通过蛋白质工程进行食品蛋白质的功能设计

• 批准号: 04265206
• 负责人: 熊谷 泉
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04265206/
• 关键词: タンパク質工学; 機能性食品; リゾチーム; α-ラクトアルブミン; モノクローナル抗体; 放線菌; 放線菌スブチリシンインヒビター

[研究目的]平成4年度は機能性食品の素材の中で食品関連タンパク質の微生物における安全性の高いタンパク質生産系の開発・整備を目的とした。[研究経過と成果]酵母の分泌発現系既に、ニワトリ卵白リゾチーム(HEL)及び、乳中のヤギ-α-ラクトアルブミン(α-LA)前駆体をコードするcDNAを利用し、酵母における分泌発現系を確立してきた。これらの発現系を利用してそれぞれ十数種類のアミノ酸置換体を作製して機能解析を行っている。更に、安定な高発現系の開発を目指して、酵母のrRNA遺伝子の一部をクローニングしてこの遺伝子断片を利用してHEL及びα-LAのcDNAの染色体中への組み込みを目指した。放線菌の分泌発現系既に放線菌スブチリシンインヒビター(SSI)の放線菌での大量分泌発現系を確立してきた。本年度はニワトリオボムコイドの第3ドメイン(OVA)及び、ニワトリ卵白リゾチーム(HEL)を抗原とするモノクローナル抗体HyHEL10の可変領域断片(Fv)の遺伝子を化学合成し、このSSIの発現系を利用し両タンパク質の分泌発現系を確立した。また、発現タンパク質は、充分な生物活性を有していることを明らかにした。抗体可変領域断片の分泌発現系は放線菌における抗体生産の最初の例である。以上のように、本年度の研究成果として安全性の高いと考えられる酵母及び、放線菌におけるタンパク質発現系を食品関連タンパク質に適用し、これらの生産系の応用性の広さを示すことができた。

[研究目的] 1992年，目标是开发和维护使用微生物生产高度安全的蛋白质生产系统，用于食品相关蛋白质（功能性食品的成分之一）。 [研究进展及成果] 酵母分泌表达系统 我们已经建立了利用编码鸡蛋清溶菌酶（HEL）和山羊α-乳清蛋白（α-LA）前体的cDNA的酵母分泌表达系统。使用这些表达系统，我们创建了十多种不同的氨基酸取代，并正在进行功能分析。此外，为了开发稳定的高表达系统，我们克隆了酵母rRNA基因的一部分，并利用该基因片段将HEL和α-LA cDNA整合到染色体中。链霉菌分泌表达系统 我们已经在链霉菌中建立了大规模的链霉菌枯草杆菌蛋白酶抑制剂（SSI）分泌表达系统。今年，我们化学合成了鸡卵类粘蛋白第三结构域（OVA）的基因和单克隆抗体HyHEL10的可变区片段（Fv），该抗体使用鸡蛋清溶菌酶（HEL）作为抗原，我们建立了分泌型。表达系统.还表明表达的蛋白具有足够的生物活性。抗体可变区片段的分泌表达系统是链霉菌中抗体生产的第一个例子。如上所述，通过今年的研究，我们能够将被认为高度安全的酵母和放线菌中的蛋白质表达系统应用于食品相关蛋白质，并证明了这些生产系统的广泛适用性.

项目成果

熊谷 泉: "蛋白質の構造と機能の改変ー総説 Marnen Advanced Technolosy ″蛋白質工学″" 丸善, 17 (1992)

熊谷泉：“蛋白质结构和功能的修饰 - Marnen 先进技术‘蛋白质工程’回顾”Maruzen，17 (1992)

Izumi Kumagai: "Redesign of the substrare-binding site of hen egg-white lysozyme based on the molecular evolution of c-type lysozymes" Journal of Biological Chemistry. 267. 4608-4612 (1992)

Izumi Kumagai：“基于c型溶菌酶的分子进化重新设计鸡蛋清溶菌酶的亚链结合位点”生物化学杂志。

Izumi Kumagai: "Functional conversion of the homologous proteins, α-lactalbumin and lysozyme by exon exchange" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 89. 5887-5891 (1992)

Izumi Kumagai：“通过外显子交换实现同源蛋白质、α-乳清蛋白和溶菌酶的功能转化”Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89. 5887-5891 (1992)。

Izumi Kumagai: "Effects of subsite alterations on substrate-binding mode in the active site of hen egg-white lysozyme" European Journal of Biochemistry. (1993)

Izumi Kumagai：“亚位点改变对鸡蛋清溶菌酶活性位点底物结合模式的影响”欧洲生物化学杂志。

Shuichi Kojima: "Requirement of conformational rigidity around the reactive site of protease inhibitor for its inhibitory action" Journal of Molecular Biology. (1993)

Shuichi Kojima：“蛋白酶抑制剂反应位点周围构象刚性对其抑制作用的要求”《分子生物学杂志》。