タンパク質工学
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タンパク質工学（タンパクしつこうがく）は、有用または価値のあるタンパク質を開発するプロセスであり、多くの場合、自然界に存在するアミノ酸配列を変更することによって、人工的なポリペプチドを設計・製造する[1]。タンパク質のフォールディングの理解や、タンパク質の設計原理の認識などに多くの研究が行われている新しい学問分野である。 工業用触媒（生体触媒）として多くの酵素の機能向上に利用されている[2]。また、製品・サービス市場において、2017年には1680億米ドルの市場場規模になると推定されている[3]。
- ^ "Protein engineering - Latest research and news | Nature". www.nature.com. Retrieved 2023-01-24.
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- ^ The iterative nature of this process allows IPRO to make additive mutations to a protein sequence that collectively improve the specificity toward desired substrates and/or cofactors. Details on how to download the software, implemented in Python, and experimental testing of predictions are outlined in this paper: Khoury, GA; Fazelinia, H; Chin, JW; Pantazes, RJ; Cirino, PC; Maranas, CD (October 2009), “Computational design of Candida boidinii xylose reductase for altered cofactor specificity”, Protein Science 18 (10): 2125–38, doi:10.1002/pro.227, PMC 2786976, PMID 19693930
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指向性進化
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「コンビナトリアル生合成」の記事における「指向性進化」の解説
PKSやNRPSを対象とした部位特異的突然変異による基質の改変は、理論的には酵素の活性に大きく影響しないと考えられていたが、実際には変異によっては活性を著しく低下させたり、目的の基質選択性を自由に持たせることが簡単ではないことが判明している。この事実は、Aドメインの基質選択性が活性部位内のコードのみで決定しているわけではなく、それ以外のタンパク質構造の安定化のみに作用していると思われていた部位にも、活性や選択性に重要な役割があることを示している。 酵素内のアミノ酸配列や高次構造の役割を全て解明するには、現在の技術では途方もない時間がかかってしまう。そこで、自然界で起こる進化を模倣する技術である指向性進化が利用されている。指向性進化では、ヌクレオチド配列をランダムで変異させ、その変異を利用できる個体だけが選択され検査される。この手法では、酵素の全てを解明する必要がないため、効率よく新たな機能を持った酵素を創りだすことができる（図7）。
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