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新たなタンパク質開発に成功

静岡大学の研究チームが、天然のキチンを認識するタンパク質「PfChBD2」を改良し、プラスチック表面を認識できる新しいタンパク質を開発しました。この研究は、特にマイクロプラスチックの検出に向けた重要な第一歩として位置づけられています。

研究の背景

マイクロプラスチックは、近年の環境問題として注目されています。海洋や土壌、さらには大気中からもその存在が確認されており、従来の検出方法では複雑な環境試料に対して選択的な分析が難しいのが現状です。そのため、特定の物質を蛍光標識する手法が求められていました。

改変のプロセス

研究チームでは、最初にPfChBD2の表面にランダムなアミノ酸変異を導入し、ファージディスプレイ法を用いてポリエチレンテレフタレート（PET）への結合性を向上させました。この過程で、結合性が約2倍向上し、キチンへの結合が大幅に低下した新たな変異体を作成しました。特に「VFF」と名付けられた変異体はPETへの高い結合性とキチン、セルロースへの結合が極めて低いことが確認されています。

マイクロプラスチックの検出

このVFF変異体を利用して、駿河湾から採取したマイクロプラスチックを蛍光染色することにも成功しました。具体的には、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレンの微細粒子に対して蛍光を発するタンパク質を融合させることで、これらのプラスチックを識別する手法を確立しました。これは、プラスチックの簡便な検出において革新的なアプローチです。

今後の展望

今後の研究では、さらなる特異性を持つプラスチック認識タンパク質の開発や、高感度な蛍光プローブの設計が予定されています。この技術が進展することで、環境中のマイクロプラスチックの検出と材質の判別がより容易になることが期待されています。

研究成果の意義

本研究は、生体高分子の認識能力を人工高分子であるプラスチックの認識に転用することが可能であることを示しました。これは環境分野だけでなく、さまざまな応用が見込まれる成果です。これからの研究が楽しみです。

論文情報

この研究成果は、2026年08月17日に国際的な学術誌「ACS Synthetic Biology」に掲載される予定で、研究の詳細は以下のリンクから確認できます。著者は、橋野嘉仁、広瀬慎美子、中村彰彦の3名です。

• - 論文タイトル: Turning a natural biopolymer-binding protein into a plastic surface-recognizing protein
• - DOI: 10.1021/acssynbio.6c00479

この研究は、科学技術振興機構（JST）の助成で行われました。今後の成果に期待が寄せられています。

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