課題番号 ：S-20-MS-1088
利用形態 ：機器利用
利用課題名（日本語） ：乾眠機構の解明を基軸とした生命の極限環境適応戦略の探究
Program Title (English) ：
利用者名（日本語） ：田中冴12、荒川和晴12
Username (English) ：Tanaka sae1, Arakawa kazuharu2
所属名（日本語） ：1)生命創成探究センター　極限環境生命探査室, 2) 慶應義塾大学先端生命科学研究所
Affiliation (English) ：1 National Institutes of Natural Sciences, Exploratory Research Center on Life and Living Systems, Section for Exploration of Life in Extreme Environments 2 Institute for Advanced Biosciences, Keio University

１．概要（Summary ）
乾燥耐性動物クマムシ由来のタンパク質について、円偏光二色性(CD)を測定することで、タンパク質の二次構造の変化を解析することが本研究の目的である.
ヨコヅナクマムシではこれまでに複数の熱可溶性タンパク質が同定されている。細胞質局在のCAHS、細胞外分泌型のSAHSおよびミトコンドリア局在のMAHSとLEAMである。これらのタンパク質は、通常の状態では安定した構造をとらず、乾眠時に他のタンパク質や膜構造を保護するのではないかと考えられている。CAHS・SAHSにおいては脱水に伴い、その二次構造が変化する可能性が報告されている[Yamaguchi et al. 2012]。今回、ミトコンドリア局在性熱可溶性タンパク質においても、脱水における二次構造の変化が観察されるかを円偏光二色性(CD)スペクトル測定により解析した。さらに、ミトコンドリアは細胞質とはpHの異なる環境であることから、様々なpHにおける二次構造変化も同様に解析した。

２．実験（Experimental）
乾燥耐性動物クマムシ由来のタンパク質を得るため、大腸菌BL21(DE3)に発現ベクターを導入し、目的タンパク質の誘導をおこなった。次にHis-tag付きのタンパク質を精製し、濃度を測定後、当該測定に用いた。測定には、円二色性分散計を用いた。

３．結果と考察（Results and Discussion）
測定の結果、脱水に伴いα-ヘリックス構造を形成するCAHS様の二次構造変化を示すこと、および、酸性-塩基性のpHにおいて同様の二次構造変化を安定して示すことが明らかになった。

４．その他・特記事項（Others）
なし

５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
１）第五回クマムシ学研究会、2020年9月、ヨコヅナクマムシのミトコンドリア局在性熱可溶性タンパク質MAHS ・LEAMにおける２次構造変化の解析、田中冴、荒川和晴

２）第43回日本分子生物学会年会、2020年12月、ポスター番号1P-0187、乾燥耐性生物クマムシのミトコンドリア局在性熱可溶性タンパク質MAHS ・LEAMにおける２次構造解析、Secondary structure analysis of the mitochondria localized heat-soluble protein MAHS & LEAM of an anhydrobiotic tardigrade; Ramazzottius varieornatus、田中冴、荒川和晴

３）第3回 ExCELLSシンポジウム、2020年12月、ポスター番号28B、Analysis of the mitochondria localized heat-soluble protein, and attempt to knockdown and knockout in an anhydrobiotic tardigrade; Ramazzottius varieornatus、田中冴

６．関連特許（Patent）
なし