生体膜で創るロタキサン型タンパク質超分子構造と機能発現

生物膜中轮烷型蛋白质超分子结构及功能表达

• 批准号: 22K19060
• 负责人: 出羽 毅久
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19060/
• 关键词: タンパク質; 超分子構造; 光収穫系複合体; 光合成; 超分子; タンパク質集合体; ロタキサン

ロタキサン構造をもつ膜タンパク質複合体を作成するために、紅色光合成細菌の光収穫系複合体２(LH2)をリング部位とし、そのリング内部に挿入する軸タンパク質を各種設計した。膜貫通部分は膜貫通型αヘリックス構造とし、ストッパーとなる親水性部位はマルトース結合タンパク（MBP）および蛍光タンパク質(mCherry)とした。軸のαヘリックス部位を２種類、軸の末端部位の立体干渉を防ぐための変異を導入したものを設計し、紅色光合成細菌（Rb. sphaeroides）に遺伝子を導入し変異体を作成した。光合成培養によりLH2および軸部分の発現が確認できた。一つの変異体では、LH2のB850吸収帯に著しい変化（吸収強度の減少および短波長シフト）が観察された。このことから、LH2リング内への軸部位の挿入によりB850バクテリオクロロフィルの環境が変化したものと推察された。

为了构建具有轮烷结构的膜蛋白复合物，我们使用紫色光合细菌的光捕获复合物2（LH2）作为环位点，并设计了各种轴蛋白插入环中。跨膜部分为跨膜α螺旋结构，作为塞子的亲水部分为麦芽糖结合蛋白(MBP)和荧光蛋白(mCherry)。轴的两种类型的α-螺旋部分被设计为引入突变，以防止轴末端部分的空间干扰，并将这些基因引入红色光合细菌（Rb. sphaeroides）中以产生突变体。通过光合培养证实LH2和轴的表达。在一种突变体中，LH2 的 B850 吸收带观察到显着变化（吸收强度降低并移至较短波长）。由此推断，B850细菌叶绿素的环境由于轴位点插入LH2环而发生变化。

项目成果

紅色光合成細菌内での人工膜タンパク質発現のための遺伝子設計

紫色光合细菌人工膜蛋白表达的遗传设计

• 发表时间: 2022
• 作者: 藤田悠作;平野佳穂;近藤政晴;出羽毅久
• 通讯作者: 出羽毅久

光合成細菌中でのダンベル型人工膜タンパク質の発現

哑铃型人工膜蛋白在光合细菌中的表达

• 发表时间: 2022
• 作者: 秦 潤奈;鈴木康史;和田拓也;近藤政晴;出羽毅久
• 通讯作者: 出羽毅久

光合成膜中で発現させた非天然型タンパク質による超分子複合体形成

光合膜中表达的非天然蛋白质形成超分子复合物

• 发表时间: 2022
• 作者: 鈴木康史;秦 潤奈;和田拓也;近藤政晴;出羽毅久
• 通讯作者: 出羽毅久