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アミノ酸の種類が減少した生体分子システムの構築

Research Project

Project/Area Number 21680026
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Bioinformatics/Life informatics
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

木賀 大介  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 准教授 (30376587)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥27,820,000 (Direct Cost: ¥21,400,000、Indirect Cost: ¥6,420,000)
Fiscal Year 2010: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2009: ¥16,120,000 (Direct Cost: ¥12,400,000、Indirect Cost: ¥3,720,000)
Keywords合成生物学 / 遺伝暗号 / tRNA / タンパク質工学
Research Abstract

本研究の目的は、遺伝暗号に焦点をあてた構成的アプローチによって、生命を構成するために20種類のアミノ酸全てが必要かという疑問を追求することにある。また本研究は、生体システムの個々の要素を人工進化させた後に組み合わせることで、再びシステムが構築可能であるか、という、構成的アプローチを支える合成技術の最先端の問題を追及するものでもある。研究代表者は、これまでに、特定のアミノ酸、例えば本来トリプトファンを指定するUGGコドンがアラニンに翻訳されるために、どのような遺伝子からもトリプトファンを含まない19種類のアミノ酸のみによって構成されるタンパク質が翻訳される系を確立している。本研究ではまず、この系を活用し、20種類のアミノ酸からなる野生型MS2の感染タンパク質、複製タンパク質、キャプシド形成タンパク質それぞれに対して、本来トリプトファンに翻訳されるUGGコドンがAlaに翻訳されるような「単純化」遺伝暗号表を用いて変異導入と選択を繰り返し、20種類のアミノ酸からなるタンパク質と同等の活性を持ちかつトリプトファンを含まない変異体を得ることを目標とした。一連の研究の結果、複数のタンパク質について、単純化遺伝暗号によって翻訳された場合には活性を持つ一方、普遍遺伝暗号で翻訳された場合には活性を示さない遺伝子を作成することができた。これらのタンパク質を組み合わせてゆくことで、特定のアミノ酸を含まない生命システムが構築可能であると考えられる。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article (1 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] "ありえた生物"から生命を探る 合成生物学2009

    • Author(s)
      木賀大介
    • Journal Title

      別冊日経サイエンス 生命の起源 その核心に迫る

      Pages: 90-99

    • NAID

      40015495899

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    • Author(s)
      網蔵和晃、小林晃大、木賀大介
    • Organizer
      生命の起原および進化学会第36回学術講演会
    • Place of Presentation
      福岡工業大学
    • Year and Date
      2011-03-17
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  • [Presentation] 合成生物学-生体分子を天然には無い様式で組み合わせる-2010

    • Author(s)
      木賀大介
    • Organizer
      第51回日本熱帯医学会大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2010-12-03
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    • Author(s)
      小林晃大、酒井洋子、網蔵和晃、木賀大介
    • Organizer
      第5回 無細胞生命科学研究会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2010-09-30
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 人工遺伝子回路:細胞をプログラムする2010

    • Author(s)
      木賀大介
    • Organizer
      分子ロボティクス研究会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2010-09-23
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 遺伝暗号の起源と初期進化を考察するための改変遺伝暗号の構築2010

    • Author(s)
      網蔵和晃、小林晃大、木賀大介
    • Organizer
      日本進化学会 第12回 東京大会
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2010-08-05
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      2010 Annual Research Report
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    • Author(s)
      小林晃大、木賀大介
    • Organizer
      生命の起原および進化学会第35回
    • Place of Presentation
      はこだて未来大
    • Year and Date
      2010-03-17
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      23rd tRNA workshop
    • Place of Presentation
      Aveiro, Portugal
    • Year and Date
      2010-01-29
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      Akio Kobayashi, Daisuke Kiga
    • Organizer
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    • Place of Presentation
      Aveiro, Portugal
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      木賀大介
    • Organizer
      システム・情報部門学術講演会2009
    • Place of Presentation
      東京工業大
    • Year and Date
      2009-11-26
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    • Organizer
      CBI-KSBSB JOINT CONFERENCE
    • Place of Presentation
      Busan, Korea
    • Year and Date
      2009-11-04
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    • Author(s)
      小林晃大, 内山正彦, 木賀大介
    • Organizer
      第82回 日本生化学会大会(優秀プレゼンテーション賞獲得)
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      2009-10-22
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

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