Generation of Artificial Orthogonal Translation Systems Using Orthogonal-Replication-Mediated Directed Evolution

• Project/Area Number: 25K00105
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 43060:System genome science-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 古旗 祐一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (40828026)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2027: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2026: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000); Fiscal Year 2025: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000)
• Keywords: 指向性進化 / アミノアシルtRNA合成酵素 / 遺伝暗号拡張 / in vivo進化システム

Outline of Research at the Start

自然界の生物はおよそ20種という限られた種類のアミノ酸を自在に組み合わせることで、多様な機能を持つタンパク質を作り出している。仮に利用可能なアミノ酸種を30種、40種と大幅に拡張できれば、自然界では実現しえなかった未知の機能性タンパク質が必ず得られるはずである。しかしながら現在の技術では、複数の人工アミノ酸をタンパク質に組み込むために必要となる人工的な翻訳システムが圧倒的に不足している。本研究では代表者が開発した進化システムを用いて、天然の翻訳系を人為的に並列進化させることで、複数の人工アミノ酸の同時利用を可能とする人工翻訳システムの構築に挑む。