糸状菌界面活性蛋白質の細胞表層・固体表面での生化学的機能解析から生物模倣応用へ

细胞表面和固体表面丝状真菌表面活性蛋白的生化功能分析及其仿生应用

基本信息

批准号：
15J01183
负责人：
田中拓未
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、麹菌が生産するハイドロフォビンRolAの特徴的性質(固体表面改質、免疫回避機能、酵素クチナーゼのリクルート)を、将来的に医学的・産業技術開発へ応用することを目指している。そのためにはRolAの高次構造決定や、固体表面とRolAの相互作用機構解明、及び吸着制御が必要である。これらの課題解決のため、今年度は下記の研究を実施した。１．固体表面へのRolA吸着機構・吸着構造解析：疎水的に化学改質した金基板または雲母劈開表面を用い、RolAが基板表面に吸着する様子を高速AFMで観察した。その結果、疎水化金表面上でRolAが棒状構造を形成・伸長する様子が観察できた。本実験には後輩への指導・アドバイス面で関わった。また、RolA精製時に副産物として得られる糖鎖修飾物の固体表面改質性を調べたところ、通常のRolAに比べ固体表面への吸着量が少ないが、固体表面を親水化しやすいことが明らかとなった。２．RolAの高次構造解析に向けた生産条件の検討：タンパク質の高次構造解析には、条件検討や実際の解析において高濃度のタンパク質が多量に必要となる。前年度はRolA溶液の高濃度化検討で一定の成果を得たため、今年度はRolA大量精製法を検討した。天然培地系と合成培地系で検討し、天然培地系の検討において、培地組成、培養条件、精製法の改良により、単位培地量当たり従来法比10倍のRolA精製量を達成した。この結果はRolAの結晶化条件を検討する上で有用と思われる。３．ハイドロフォビン-クチナーゼ間の相互作用機構解析：モデル糸状菌であるAspergillus nidulansのハイドロフォビンRodAとクチナーゼCut1、Cut2を単離・精製し、固体基質の分解実験、QCMによる相互作用解析を行った。また、Cut1、Cut2の酵素学的性質解析も行った。さらに本項目で得た結果を英語原著論文として発表した。

在这项研究中，我们的目标是将米曲霉产生的疏水蛋白RolA的特性（固体表面修饰、免疫逃避功能、角质酶的招募）应用于未来的医疗和工业技术开发。为此，有必要确定RolA的高阶结构，阐明固体表面与RolA之间的相互作用机制，并控制吸附。为了解决这些问题，我们今年进行了以下研究。 1. RolA在固体表面的吸附机理和吸附结构分析：采用疏水改性的金基底或云母劈裂表面，利用高速AFM观察RolA在基底表面的吸附情况。结果，观察到RolA在疏水化的金表面上形成并延伸出棒状结构。我参与了这个实验，为我的后辈提供指导和建议。此外，当我们研究RolA纯化过程中作为副产物获得的糖链修饰的固体表面修饰特性时，我们发现虽然固体表面的吸附量比正常RolA要少，但很容易使固体表面亲水。 2. RolA高阶结构分析的生产条件考虑：对于蛋白质的高阶结构分析，需要大量高浓缩的蛋白质来考虑条件和实际分析。去年我们在提高RolA溶液浓度的研究中取得了一定的成果，所以今年我们研究了RolA的大规模纯化方法。我们研究了天然和合成培养基，通过改进培养基成分、培养条件和纯化方法，与传统方法相比，我们实现了单位体积培养基中 RolA 纯化量的 10 倍。这一结果似乎有助于考虑 RolA 的结晶条件。 3.疏水蛋白与角质酶相互作用机制分析：分离纯化模型丝状真菌构巢曲霉的疏水蛋白RodA和角质酶Cut1和Cut2，并利用固体基质分解实验和QCM进行相互作用分析。我们还分析了 Cut1 和 Cut2 的酶学特性。此外，本节获得的结果作为英文原论文发表。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Aspergillus nidulans におけるハイドロフォビン-クチナーゼ間相互作用

构巢曲霉中疏水蛋白-角质酶的相互作用

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
田中拓未;高橋徹,　山形洋平;阿部敬悦
通讯作者：
阿部敬悦

Ionic interaction between Aspergillus hydrophobins and Aspergillus cutinases.

曲霉疏水蛋白和曲霉角质酶之间的离子相互作用。

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takumi Tanaka;Toru Takahashi;Mayumi Nakayama;Youhei Yamagata;Keietsu Abe
通讯作者：
Keietsu Abe

Aspergillus属糸状菌におけるハイドロフォビン-クチナーゼ間のイオン的相互作用

曲霉丝状真菌中疏水蛋白和角质酶之间的离子相互作用

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
田中拓未;高橋徹;中山真由美;山形洋平;阿部敬悦
通讯作者：
阿部敬悦

The adsorption kinetics and self assembled structures of Aspergillus oryzae hydrophobin RolA on chemically modified solid surfaces

米曲霉疏水蛋白RolA在化学修饰固体表面上的吸附动力学和自组装结构

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yuki Terauchi;Megumi Nagayama;Takumi Tanaka;Hiroki Tanabe;Toshihiko Arita,Takeshi Higuchi ;Keietsu Abe
通讯作者：
Keietsu Abe

Analysis of the ionic interaction between the hydrophobin RodA and two cutinases of Aspergillus nidulans obtained via an Aspergillus oryzae expression system

疏水蛋白 RodA 与通过米曲霉表达系统获得的两种构巢曲霉角质酶之间的离子相互作用分析

DOI：
10.1007/s00253-016-7979-5
发表时间：
2017
期刊：
Applied Microbiology and Biotechnology
影响因子：
5
作者：
Takumi Tanaka;Mayumi Nakayama;Toru Takahashi;Kei Nanatani;Youhei Yamagata;Keietsu Abe
通讯作者：
Keietsu Abe