奥田綾 复合原子力科学研究所助教、清水将裕 同研究員、井上倫太郎 同准教授、裏出令子 同特任教授、杉山正明 同教授らの研究グループは、実験と計算の協働による酵素を用いた多段階のタンパク質連結反応手法の開発に成功しました。
多くのタンパク质は、复数の部位（ドメイン）が连结した构造を持っており、ドメイン同士の配置や运动によって机能を発挥します。このドメイン配置や运动を测定するために注目ドメインに标识を施した试料が必要となります。そこで、本研究では个别に调製したドメインを连结することでドメイン标识试料を作り出す技术の开発に取り组みました。その结果、これまで连结不可能であったタイプのタンパク质において、高効率反応位置を复数候补から见つけ出すことで、酵素を用いた叁つのドメインの连结反応に世界で初めて成功しました。さらに、実験结果を基に分子动力学计算を用いた候补位置の连结効率を示す指标の确立も行いました。
今后は、この指标による高効率の连结位置の予测が可能となり、実験上の労力の大幅な軽减が期待されます。本技术は、构造解析のみならずドメイン连结を用いた新たなタンパク质工学の発展にも贡献できます。
本研究成果は、2022年11月8日に、国際学術誌「Angewandte Chemie International Edition」にオンライン掲載されました。
研究者のコメント
「本研究は生化学と计算科学、それぞれ异なる目线でタンパク质を研究する复数の研究者が密に连携することで初めて达成されました。タンパク质のライゲーション技术は様々な展开が期待できる技术ですので、多分野の皆様からの面白いアイデアを募集しております。」（奥田綾）
「タンパク质断片を自在に连结できれば今までになかった新たな酵素を発明できるかもしれない、という一攫千金を梦见つつ、更に理论予测の精度を向上させる所存でございます。」（清水将裕）
「実験と计算のマリアージュにより新しい可能性のある世界を开拓できたことに幸せを感じています。」（杉山正明）
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【书誌情报】
Aya Okuda, Masahiro Shimizu, Rintaro Inoue, Reiko Urade, Masaaki Sugiyama (2023). Efficient Multiple Domain Ligation for Proteins Using Asparaginyl Endopeptidase by Selection of Appropriate Ligation Sites Based on Steric Hindrance. Angewandte Chemie International Edition, 62(1):e202214412.
日刊工業新聞（12月30日 17面）に掲載されました。
