膜レセプター発現型磁性ナノデバイスの構築及びその創薬への応用

表达膜受体的磁性纳米器件的构建及其在药物发现中的应用

基本信息

批准号：
02J11296
负责人：
吉野知子
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J11296/
关键词：
磁性細菌磁気微粒子アンカー分子膜貫通タンパク質アセンブル Gタンパク質共役受容体プロモータールシフェラーゼソマトスタチンレセプターナノ磁性粒子 Gタンパク質共役型レセプター D1ドーパミンレセプター(D1R)Mms16 リガンド

项目摘要

本研究では、医療・環境分野に利用可能な機能性ナノ磁気微粒子の創製とその利用に向けて、磁性細菌が合成するナノサイズの磁気微粒子(磁性細菌粒子)上へ効率的な外来タンパク質アセンブル技術の開発を行うことを目的とした。近年、磁性細菌ゲノムの解読、粒子膜上のタンパク質解析の結果より、これらの情報を利用した研究が可能となった。そこでゲノム・プロテオーム情報をもとに、効率的なアンカー分子、プロモーター配列を選択し、機能性分子のアセンブルを試みた。磁性細菌粒子膜プロテオーム解析により単離されたタンパク質Mms13のアンカー分子としてのキャラクタリゼーションを行った。Mms13は膜2回貫通型タンパク質であることが予想され、C末端部位が粒子表面に局在していることが示された。さらに洗浄やウレア処理においても、Mms13が磁性細菌粒子に強固に結合していることが示された。そこで、これまで用いられてきたアンカー分子であるMagA、及びMms16、Mms13のC末端にルシフェラーゼを融合し、粒子上のルシフェラーゼ活性を比較したところ、Mms13は、Mms16の400倍、MagAの1000倍の活性を示した。またMms13を融合することにより、融合タンパク質の細胞内における磁性細菌粒子上への局在率が高くなり、効率的なアセンブルが可能であった。さらに多量のプロテインAアセンブルにも成功し、Mms13を利用した効率的なアセンブルが可能であることが示された。本技術を利用することにより、水溶性タンパク質をはじめ膜貫通タンパク質のアセンブルへも利用でき、応用範囲の広いアセンブル法の開発が行えた。

这项研究旨在在由磁性细菌合成的纳米大小磁颗粒（磁细菌颗粒）上开发有效的外国蛋白质组装技术，以创建和使用可以在医疗和环境领域中使用的功能性纳米磁性细颗粒。近年来，基于磁细菌基因组的解码和颗粒膜上蛋白质的分析，使用此信息的研究变得可能成为可能。因此，基于基因组和蛋白质组信息，我们选择了有效的锚固分子和启动子序列，并尝试组装功能分子。通过磁细菌颗粒膜蛋白质组学分析分离的蛋白MMS13被表征为锚固分子。预测MMS13是两膜穿透蛋白，表明其C末端位点位于颗粒表面。此外，显示MMS13在清洁和尿素处理中与磁细菌颗粒密切结合。因此，荧光素酶融合到迄今为止已用完的MAGA的C末端，MMS16和MMS13，当比较颗粒上的荧光素酶活性时，MMS13的活性是MMS16和1000倍MAGA活性的400倍。此外，MMS13的融合增加了融合蛋白在细胞内磁细菌颗粒上的定位速率，从而可以有效地组装。此外，它成功地组装了大量蛋白A，表明使用MMS13的有效组装是可能的。通过使用该技术，可以组装水溶性蛋白和其他跨膜蛋白，并且可以开发广泛的应用。