15-1. タンパク質工学
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タンパク質の製造はペプチドであれば化学合成が可能である 通常のタンパク質ではその多くが遺伝子工学を利用して細胞内で行われており、非常に多くの蛋白質がこの手法によってつくられている 表15-1 遺伝子工学, タンパク質工学で作られている主な製品
医薬品
その他
1) タンパク質工学の利点
タンパク質過剰産生系では、細胞の目的タンパク質濃度が数~数十%に及ぶため、大量生産が可能となり、精製も容易で、不純物の少ない標品が得られる タンパク質が培養液に分泌される場合も夾雑物は少なくなる
このような取り組みにより、アレルギー物質や発熱物質といった毒性物質の混入を減らしたり、ウイルスなどの病原体の混入を防止するなど、生体からタンパク質を得る際に生じる潜在的な危険を回避できる
構造の改変
タンパク質工学の最大の特徴
DNAの変異を介してタンパク質自身の構造を簡単に改変させられること 産生量を高めたり、付加価値の高いもの(e.g. 高活性、低毒性、高安定性/保存性、高嗜好性)、目的にあったもの(e.g. 溶解性、至適pH、至適温度の変化したもの)を得ることが容易になる
有効性
タンパク質が糖鎖付加などの修飾を受けて活性をもつ場合、化学合成品では活性を持たないものでも活性のあるものを得やすい 2) 応用例
主要な利用分野は医療
産業分野での利用
3) タンパク質の設計
希望する品質のタンパク質を得るには2通りの方法
得られたクローンを使ってこの方法を繰り返すことにより、タンパク質を高速に分子進化させることができる タンパク質の構造と機能を理解したうえでアミノ酸配列と機能の関連性を予想し、そこから新たなタンパク質構造を設計するという方法