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様々なタンパク質を検出できるRAPタグは植物細胞でも有効に機能する

2020/09/11

筑波大学生命環境系/つくば機能植物イノベーション研究センター 三浦謙治教授、東北大学未来科学技術共同研究センター/大学院医学系研究科 加藤幸成教授らの研究グループは、動物細胞で作られる目的タンパク質に目印をつけるために開発されたRAPタグが、植物細胞の作るタンパク質の検出にも有効であること、さらにRAPタグを認識する抗体であるPMab-2を植物で効率的に生産することを可能とし、タグを付けたタンパク質の精製に有用であることを明らかにしました。

生体内にある多種類のタンパク質の中から、目的タンパク質の機能?局在などを調べるためには、目的タンパク質に特異的な抗体が必要です。しかし、それが容易に入手できるとは限りません。そこで、遺伝子工学的手法によって、目的タンパク質に目印となるタグをつけて、生体内で発現させることで、他のタンパク質と区別することができます。しかしながら、植物で発現させた場合、タグ抗体が特異的に働かないなどの困難もあり、これまで実際に利用されているのは数種にとどまっていました。

本研究では、RAPタグを付与したタンパク質を植物体内にて発現させた場合、PMab-2抗体を用いて、特異的に目的のタンパク質を検出することが可能であるとともに、PMab-2抗体によるアフィニティークロマトグラフィーにより、目的タンパク質を精製できることを明らかにしました。また、本研究グループが開発した「つくばシステム」を用いて、植物細胞にてRAPタグを認識するPMab-2抗体を大量に産出させることに成功しました。この植物由来PMab-2抗体は、簡便に高純度で精製することが可能で、CHO細胞由来PMab-2抗体と同様の抗体活性をもつことを示しました。

これらのことから、植物においてRAPタグが有効に機能すること、および、「つくばシステム」によりRAPタグを認識するPMab-2抗体を生産?精製することができることが分かり、植物におけるタグシステムの新たなレパートリーが追加されました。これにより、低価格で抗体を作製?精製するための基盤技術の構築、さらには植物バイオテクノロジー分野の発展にも寄与することが期待されます。


図.タグとタグ抗体の役割。目的タンパク質を検出する際、目的タンパク質に対する抗体が必要ですが、必ずしも抗体が入手できるとは限りません。そのため、タグとよばれるポリペプチド鎖を目的タンパク質に付与すると、タグ抗体を用いて、目的タンパク質の検出?精製が可能となります。

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