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ウイルスゲノムRNAの品質管理: 翻訳・転写・粒子形成の密接な関わり

Publicly Offered Research

Project AreaDiversity and asymmetry achieved by RNA program
Project/Area Number 23112719
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 InstitutionUniversity of Hyogo

Principal Investigator

今高 寛晃  兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50201942)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
Fiscal Year 2012: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2011: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Keywords再構成 / 翻訳 / ウイルス / 試験管内合成 / ウイルスカプシド / 翻訳因子 / タンパク質プロセッシング / タンパク質合成 / RNAウイルス / 品質管理 / 転写 / ウイルス複製 / RNAレプリコン / 脳心筋炎ウイルス
Outline of Annual Research Achievements

本年度は懸案であった再構成型翻訳システムを完成させた。HeLa細胞よりリボソーム、tRNA,eEF2を精製した。eEF1(eEF1A, eEF1Balfa, eEF1Bgamma)複合体とeRF(eRF1, eRF3)複合体はそれぞれBHK21細胞で発現し、ニッケルカラムで精製した。20種類のアミノアシルtRNA合成酵素もBHK21細胞で発現させた。そのうちGlu-ProRS, LysRS, ArgRS, GlnRS, MetRS, LeuRS, ILeRS、AspRSは複合体として精製した。以上の因子とT7RNAポリメラーゼ、ATP,GTP,CTP,UTP,アミノ酸などと混合し,システムを構築した。テンプレートはC型肝炎ウイルスのリボソーム進入部位(IRES)の下流に目的タンパク質をコードするようにした。レニラルシフェラーゼ(38kDa),Ago-2(80kDa)そしてbeta-Gal (120kDa)をコードさせるとそれぞれ全長のタンパク質が合成された。
このシステムを用い、脳心筋炎ウイルスのカプシド分断のメカニズムを探った。カプシドタンパクである2A-2Bの部分はウイルス由来のプロテアーゼによって切断されず、分断のメカニズムは不明であった。ヒト細胞抽出液由来タンパク質合成系で2A2B部分を翻訳すると2Aと2Bに分断された。そのメカニズムを探るために2A2B部分を上の再構成型翻訳システムで反応させた。すると、抽出液由来タンパク質合成系と同様に2Aと2Bに分断されて合成された。このことは2A2Bの分断には特別な因子は必要でないということを示している。そして、eRFを抜いて翻訳すると、2Aは合成されたが2Bは合成されなかった。2A2B部位には翻訳終結コドンは無いが、終結因子が2A2Bの分断に必要であることがわかった。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (28 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (20 results) (of which Invited: 2 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Reconstitution of eukaryotic translation initiation factor 3 by co-expression of the subunits in a human cell-derived in vitro protein synthesis system2013

    • Author(s)
      Mamiko Masutani
    • Journal Title

      Protein Expression and Purification

      Volume: 87 Issue: 1 Pages: 5-10

    • DOI

      10.1016/j.pep.2012.10.001

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  • [Journal Article] Reconstitution of the human chaperonin CCT by co-expression of the eight distinct subunits in mammalian cells2012

    • Author(s)
      Kodai Machida
    • Journal Title

      Protein Expression and Purification

      Volume: 82 Issue: 1 Pages: 61-69

    • DOI

      10.1016/j.pep.2011.11.010

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      2012 Annual Research Report 2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of encephalomyocarditis virus in a cell-free system : from DNA to RNA virus in one tube2012

    • Author(s)
      T.Kobayashi
    • Journal Title

      Biotechnology Letters

      Volume: 34 Issue: 1 Pages: 67-73

    • DOI

      10.1007/s10529-011-0744-z

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  • [Journal Article] Synthesis of encephalomyocarditis virus in a cell-free system: from DNA to RNA virus in one tube2012

    • Author(s)
      Tominari Kobayashi
    • Journal Title

      Biotechnology Letters

      Volume: 34 Issue: 3 Pages: 67-73

    • DOI

      10.1007/s10529-012-1086-1

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    • Author(s)
      Hiroaki Imataka
    • Journal Title

      J Biochemistry

      Volume: 152 Issue: 4 Pages: 293-295

    • DOI

      10.1093/jb/mvs091

    • NAID

      10031166141

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  • [Journal Article] RNA replication systems based on a human cell extracts-derived in vitro translation system with the encephalomyocarditis virus RNA2011

    • Author(s)
      T.Kobayashi
    • Journal Title

      J.Biochemistry

      Volume: 150 Issue: 4 Pages: 423-430

    • DOI

      10.1093/jb/mvr072

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      Tominari Kobayashi
    • Organizer
      第85回日本生化学会
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      マリンメッセ福岡
    • Year and Date
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      マリンメッセ福岡
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      上田友作
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会
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      マリンメッセ福岡
    • Year and Date
      2012-12-11
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      町田幸大
    • Organizer
      大阪大学蛋白質研究所セミナー「分子シャペロンの機能発現の新展開と細胞制御」
    • Place of Presentation
      大阪大学蛋白質研究所
    • Year and Date
      2012-11-15
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      町田幸大
    • Organizer
      第12回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2012-06-20
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      町田幸大
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会
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      パシフィコ横浜(神奈川県)
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      第34回日本分子生物学会
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      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      2011-12-13
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      Mamiko Masutani
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会
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      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      2011-12-13
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  • [Presentation] ヒト因子由来再構成型翻訳系の開発2011

    • Author(s)
      小林富成
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      第6回無細胞生命科学研究会
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      兵庫県立大学(兵庫県)
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      2011-11-16
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  • [Presentation] ヒト細胞抽出液由来無細胞翻訳系を用いたRNAウイルスの品質管理機構の探索2011

    • Author(s)
      中村祐輔
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      第6回無細胞生命科学研究会
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      兵庫県立大学(兵庫県)
    • Year and Date
      2011-11-16
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  • [Presentation] ヒト因子由来再構成型タンパク質合成・フォールディング連動システムの構築:シャペロニンCCTのフォールディング活性発現機構の解明にむけて2011

    • Author(s)
      町田幸大
    • Organizer
      第6回無細胞生命科学研究会
    • Place of Presentation
      兵庫県立大学(兵庫県)
    • Year and Date
      2011-11-16
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      上田友作
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      第6回無細胞生命科学研究会
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      兵庫県立大学(兵庫県)
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      2011-11-16
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  • [Presentation] 改変カプシドを持つ脳心筋炎ウイルスの試験管内合成2011

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      行貝純
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      第6回無細胞生命科学研究会
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      兵庫県立大学(兵庫県)
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      2011-11-16
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  • [Presentation] 脳心筋炎ウイルスを用いたウイルス様粒子の試験管内合成2011

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      兵庫県立大学(兵庫県)
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      2011-11-16
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      第6回無細胞生命科学研究会
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      兵庫県立大学(兵庫県)
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      2011-11-16
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      京都国際会館(京都府)(招待講演)
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      2011-09-22
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  • [Presentation] Two efficient methods of reconstitution of eukaryotic translation initiation factor 32011

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      京都国際会館(京都府)
    • Year and Date
      2011-06-17
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      第13回国際RNA学会年会
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      2011-06-17
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  • [Presentation] Functional interaction between the neuronal RNA-binding protein HuD and Akt12011

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      Akira Fukao
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      京都国際会館(京都府)
    • Year and Date
      2011-06-17
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  • [Book] Cell-free protein synthesis2012

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      Kodai Machida
    • Total Pages
      11
    • Publisher
      Intech
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      2012 Annual Research Report
  • [Book] 実験医学29巻ヒト型無細胞翻訳システムを創る2011

    • Author(s)
      今高寛晃、舛谷真美子、小林富成
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      羊土社
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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