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2013年12月 2日 (月)

人為的に設計・開発した生物発光酵素(ALuc)

2013年11月26日 産業技術総合研究所
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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ポイント
 
〇自然界の生物がもつ酵素ではなく、
 人為的に設計した遺伝子配列から作製
 
〇従来より約100倍も明るく、発光の
 持続性にも優れる
 
〇高感度のバイオアッセイや
 環境計測に利用可能
 
 
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 独立行政法人 産業技術総合研究所
(以下「産総研」という)環境管理技術研究
部門 計測技術研究グループ 鳥村 政基
研究グループ長、金 誠培 主任研究員は、
極めて高輝度で発光持続性に優れた
生物発光酵素を人為的に設計・開発する
ことに成功した。
 
 産総研では、以前から発光プランクトン
(カイアシ類)の発光酵素が、分子量が
小さくて強い発光強度を示す点に着目して
研究を進めてきた。
 
 今回、カイアシ類の多数の発光酵素の
アミノ酸配列を比較することによって
頻度の高いアミノ酸を特定し、これらを
独自の考え(多重整列規則)に基づいて
再配列することで、これまでの天然の
発光酵素とは異なる発光酵素群を作製した。
 
 自然界の生物がもつ天然の発光酵素とは
異なることから、これを「人工生物発光
酵素(Artificial luciferase; ALuc)」と
名付けた。
 
 ALucは既知の発光酵素より最大で100倍
も高輝度であり、優れた発光持続性
(半減期:20分)をもっている。
 
 既存の生物発光酵素が使用されている
さまざまなアッセイ系
(レポータージーンアッセイ、
ツーハイブリットアッセイ、
生体イメージングなど)において、
ALucを用いる試験を行った結果、既存の
ものに比べて、感度の向上、測定時間の
短縮、生体組織の光透過性などに関して
極めて高い優位性があることが分かった。
 
 今回発光酵素としてALucを開発したこと
により、生命科学分野における基礎研究に
貢献することはもちろん、病院での
診断マーカーの高速スクリーニングや
家庭での健康状態の自己管理などの
医療診断分野ならびに水や食品中の
内分泌撹乱化学物質などの高感度分析など
の環境診断分野において、これまで感度や
迅速性などの問題から適用が諦められて
いたさまざまな診断への応用範囲の拡大が
期待される。
 
 なお、今回の研究開発の一部は、
産総研所内プロジェクト
「アジア戦略・水プロジェクト」
(平成24~25年度)において行った。
 
 この技術の詳細は、米国科学雑誌
Bioconjugate Chemistryに近日中に
オンライン掲載される。
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 素晴らしい。。
 
>今回の生物発光酵素の開発は、これまでの
>ように天然酵素を発見するだけではなく、
>今後必要な高性能酵素が創製できることを
>期待させる。
 これは素晴らしいことです。
 
 製品化までには、まだまだ課題は残って
いるようですが、今後に期待したい。

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