酵素を利用したポリペプチド合成 −クモの糸から接着タンパク質まで−

化学酵素重合、ポリペプチド合成について基礎から解説！
人工クモ糸など構造・機能性タンパク質を模倣した人工ポリペプチド材料の具体例！

講師

理化学研究所　環境資源科学研究センター酵素研究チーム・上級研究員　博士（工学） 土屋　康佑 先生

東京農工大学生物システム応用科学府助教、近畿大学分子工学研究所助教を経て、2015年から現職。2012年　高分子学会研究奨励賞。2016年より滋賀医科大学客員准教授兼務。

セミナーポイント

　酵素を利用した高分子合成（化学酵素重合）は環境負荷が極めて低いグリーンな反応で、安価・簡便で大量合成が可能であることから、石油由来の化成品合成の代替としてこれからの持続可能社会構築にむけて有望な合成法です。
　本講演では、化学酵素重合としてタンパク質加水分解酵素（プロテアーゼ）を用いたポリペプチド合成法に焦点を絞り、重合条件や得られるポリペプチドの特性などの基礎的な知見について説明いたします。また、自然界に見られる様々な機能性タンパク質にヒントを得て、これらのタンパク質を模倣することで優れた性能を有する人工ポリペプチドの合成について具体的な例を挙げて解説します。

■この講座を受講して得られる情報・知見：
・酵素を利用した合成および重合についての基礎的な知見および技術
・化学酵素重合を利用したポリペプチド合成の設計方法
・機能性および構造タンパク質を模倣したポリペプチド材料の特性  など

セミナー内容

1　 化学酵素重合の基礎
　1.1　加水分解酵素（プロテアーゼ）を利用したポリペプチド合成
　1.2　従来法との比較
　1.3　酵素と原料モノマーの選択
　1.4　重合条件の設定
　1.5　ターゲットとなるタンパク質（ポリペプチド）

2　構造タンパク質を模倣する
　2.1　家蚕由来シルク材料を酵素で作る
　2.2　バイオフィラーの開発とシルクフィルムのコンポジット化
　2.3　酵素重合を利用した人工クモの糸の合成
　2.4　構造タンパク質に熱可塑性を与える

3　様々な機能性タンパク質を酵素で作る
　3.1　生体由来接着材料の開発
　3.2　細胞シート作製に向けた機能性ポリペプチド材料
　3.3　植物ゲノム編集技術への応用
　　ーポリペプチドは優れたキャリアになる

4　酵素重合法のこれからと課題
　4.1　酵素を利用した合成の限界と現状
　4.2　それをいかに克服するか

＜質疑応答＞