- 研究番号：23C07
- 研究分野：science
- 研究種別：奨励研究
- 研究期間：2023年04月〜2024年03月
代表研究者
関 貴洋 理工総研が募集する次席研究員
SEKI Takahiro Junior Researcher
理工学術院総合研究所 梅野大輔研究室
Research Institute for Science and Engineering
URL：https://w-rdb.waseda.jp/html/100003377_ja.html
研究概要
自身が開発したペリプラズムDisplay技術は，膜タンパク質を介して任意のタンパク質を，化学的環境を操作しやすく夾雑物も少ない大腸菌ペリプラズム空間に提示する技術である．これをさらに，細胞外情報を細胞内へと伝達するバイオセンサーの設計技術や提示した酵素を改良する進化工学プラットフォームへと発展させた．本研究では，これら技術を駆使し，膜貫通型バイオセンサーの実験進化学的な高性能化メカニズムの解明および酵素の新規機能獲得メカニズムの解明を目的とする．
1. 実験進化学的な高性能バイオセンサーの創出
酵素および金属結合タンパク質をセンサ素子として，ペリプラズム空間へ提示させることに成功した．本研究では，これらを実験進化学的に改良し，高性能化すること目指す．具体的には，提示したタンパク質のみに，構造情報，アロステリックポイントや二量体化ドメインなどのデータベース，文献にある変異情報を駆使したタンパク質工学的アプローチによって，S/N比が向上した変異体や高感度化した変異体を取得することで高性能化するメカニズムを明らかにする．
2. ペリプラズムDisplayによる難選抜CoA酵素の実験室内進化
細胞内は代謝経路由来の夾雑分子やタンパク質などが存在し，それらが改良標的のタンパク質とコンフリクトしてしまうため機能選抜が困難な場合がある．そこで，標的タンパク質をペリプラズムに提示させることで機能選抜できるようになる．本研究では，細胞内に多くの夾雑物が存在するCoAリガーゼに着目し，ペリプラズムDisplay技術を利用した進化工学を実施し，新規機能を示すCoAリガーゼの取得を試みる．
