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mRNAディスプレイ法による翻訳アレスト配列探索技術の開発

Publicly Offered Research

Project AreaNascent-chain Biology
Project/Area Number 15H01543
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

土居 信英  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (50327673)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2015: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Keywords蛋白質 / 発現制御 / 生体生命情報学 / バイオテクノロジー / プロテオーム
Outline of Annual Research Achievements

これまでに、大腸菌由来無細胞翻訳系PUREシステムを用いたmRNAディスプレイ法を確立し(J. Biochem. 159, 519, 2016)、ランダム配列ライブラリーや大腸菌ゲノム断片ライブラリーからの新規の翻訳アレスト配列の試験管内選択に成功した。
また、細胞抽出液由来の無細胞翻訳系の簡便な作製法を開発した(PLoS ONE 11, e0154614, 2016)。これは、今後、本研究で使用する様々な生物種由来の無細胞翻訳系の簡便な調製に応用することが期待できる。
特に、前年度までに大腸菌ゲノムライブラリーから4ラウンドの試験管内選択により得られたアレスト候補配列について、多様な陽性配列を含むことが示唆されるDNAサンプルを得ることができたので、次世代シークエンサー)を用いた大規模な配列解析を行い、そのリードを大腸菌ゲノムにマッピングすることができた。既存のリボソームプロファイリングのデータと比較すると、必ずしも両者のパターンは一致しておらず、新規の情報を多数含んでいることが示唆された。実際に、その中のいくつかの遺伝子断片については翻訳アレストによりペプチジルtRNAが形成されることが確認された。また、茶谷らのiNPのデータと比較すると、特に、ピューロマイシン感受性の翻訳アレスト配列について、よい一致が見られた。また、全長遺伝子を解析しているiNPでは翻訳アレストがみられなかった遺伝子について、今回のmRNAディスプレイ法では濃縮が確認された遺伝子断片が見出された。この違いの原因の1つとして、全長遺伝子の上流に翻訳アレストを解除する制御配列が含まれている可能性が考えられる。今後、これらの遺伝子の機能から制御配列に作用してアレスト解除を阻害する因子を推定し、生命機能の新たな制御機構を解明していくことが期待できる。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2016 2015

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] PURE mRNA display for in vitro selection of single-chain antibodies.2016

    • Author(s)
      Nagumo, Y., Fujiwara, K., Horisawa, K., Yanagawa, H., Doi, N.
    • Journal Title

      J. Biochem.

      Volume: 159 Issue: 5 Pages: 519-526

    • DOI

      10.1093/jb/mvv131

    • NAID

      40020833577

    • Related Report
      2016 Annual Research Report 2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Biochemical preparation of cell extract for cell-free protein synthesis without physical disruption2016

    • Author(s)
      K. Fujiwara, N. Doi
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 11 Issue: 4 Pages: e0154614-e0154614

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0154614

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] In vitro selection of translational arrest sequences using mRNA display.2016

    • Author(s)
      Hamano, T., Nagumo, Y., Chadani, Y., Tokunaga, M., Fujiwara, K., Taguchi, H., Chiba, S., Ito, K., Doi, N.
    • Organizer
      Nascent Chain Biology Meeting
    • Place of Presentation
      Fuji Lake Hotel (Yamanashi, Japan)
    • Year and Date
      2016-09-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] PURE mRNAディスプレイ法による低分子抗体の試験管内選択2015

    • Author(s)
      海野佑樹,南雲優,藤原慶,堀澤健一,柳川弘志,角田慎一,向洋平,堤康央,土居信英
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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