特許ウォッチ

公開番号2025016809
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-05
出願番号2021198864
出願日2021-12-07
発明の名称タンパク質結晶材料の製造
出願人国立大学法人東京科学大学
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類C12P 21/02 20060101AFI20250129BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】短時間、且つ、少ない労力で、立体構造を解析可能なタンパク質の結晶を製造する方法を提供する。
【解決手段】無細胞タンパク質合成系と、結晶化制御剤と、タンパク質をコードする核酸とを含む結晶化溶液をインキュベートする工程を含む、タンパク質の結晶の製造方法を採用する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
無細胞タンパク質合成系と、結晶化制御剤と、タンパク質をコードする核酸とを含む結晶化溶液をインキュベートする工程を含む、タンパク質の結晶の製造方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記結晶化制御剤は、前記タンパク質の双晶の形成を抑制する化合物を含む、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記結晶化制御剤は、前記結晶の形成を促進する化合物を含む、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記結晶化制御剤は、立体構造解析において前記結晶の分解能を向上させる化合物を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記結晶は、Ｘ線結晶構造解析が可能な結晶である、請求項１～４のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項６】
前記工程において、
前記結晶化溶液は、透析膜によって区分けされた容器の一方の収容空間に収容されており、
アミノ酸を含有する透析外液は、他方の収容空間に収容されており、
前記一方の収容空間に収容された前記結晶化溶液、及び前記他方の収容空間に収容された透析外液は、前記透析膜に接触し、
前記アミノ酸は、前記透析膜が有するポアを介して、前記透析外液から前記結晶化溶液に移動可能である、請求項１～５のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項７】
複数の前記結晶化溶液が前記一方の収容空間に収容されている、請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
前記工程において、前記結晶化溶液と、アミノ酸を含有する基質溶液とを接触させることにより、重層を形成させる、請求項１～５のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項９】
タンパク質の結晶の製造装置であって、
第１収容空間と第２収容空間とを有する容器と、
前記第１収容空間と前記第２収容空間との両方に面する透析膜と、を有し、
前記第１収容空間には、無細胞タンパク質合成系及びタンパク質をコードする核酸を含有する結晶化溶液が収容され、
前記第２収容空間には、アミノ酸を含有する透析外液が収容され、
前記透析膜は、前記容器の内部空間を前記第１収容空間と前記第２収容空間とに区分けするとともに、前記第１収容空間に収容された前記結晶化溶液と前記第２収容空間に収容された前記透析外液との両方に接触し、
前記アミノ酸は、前記透析膜が有するポアを介して、前記透析外液から前記結晶化溶液に移動可能である、製造装置。
【請求項１０】
複数の前記結晶化溶液が前記第１収容空間に収容されている、請求項９に記載の製造装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンパク質結晶材料の製造に関する。
続きを表示（約 980 文字）【背景技術】
【０００２】
タンパク質の立体構造を解析するためには、対象となるタンパク質を大量に調製し、得られたタンパク質から結晶を形成させる必要がある。これに対し、従来、大腸菌、培養細胞等へ、対象タンパク質をコードする遺伝子を導入し、対象タンパク質を発現させる手法が採用されていた。
【０００３】
しかしながら、生細胞においては、対象タンパク質の種類及び発現量に限界がある。そこで、無細胞タンパク質合成系を用いて、任意の対象タンパク質を、大量に発現させる方法が採用されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１８／０２４４２８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の方法により対象タンパク質の結晶を得るためには、無細胞タンパク質合成系で発現した対象タンパク質を精製し、対象タンパク質溶液を適切な条件で保持して結晶化する工程を経る必要がある。
【０００６】
このような結晶化の工程には、多大な時間及び労力を要する。また、特許文献１に記載の方法により得られる結晶は、立体構造解析に十分な大きさではない場合や、周期性が十分でない場合がある。そのため、得られる結晶の立体構造を解析できない場合がある。
【０００７】
そこで、本発明は、短時間、且つ、少ない労力で、立体構造を解析可能なタンパク質の結晶を製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の態様を含む。
本発明の第１の態様は、無細胞タンパク質合成系と、結晶化制御剤と、タンパク質をコードする核酸とを含む結晶化溶液をインキュベートする工程を含む、タンパク質の結晶の製造方法である。
【０００９】
前記第１の態様において、前記結晶化制御剤は、前記タンパク質の双晶の形成を抑制する化合物を含むことが好ましい。
【００１０】
前記第１の態様において、前記結晶化制御剤は、前記結晶の形成を促進する化合物を含むことが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許