2014 Fiscal Year Annual Research Report
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14J09576
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岩根 由彦 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | 生物有機化学 / リボソーム / 試験管内翻訳反応 / 特殊アミノ酸 / ペプチド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究の目的
本研究では、特殊アミノ酸(Xaa)を付加した各アミノアシルtRNA (Xaa-tRNA)と翻訳伸長因子(EF-Tu)の結合力を調整することで、Xaa導入に特化した試験管内翻訳合成系を開発し、10種以上のXaaを含むペプチドの翻訳合成を実現する。さらにその翻訳系を応用してペプチド薬剤スクリーニングを行い、多数の人工修飾により優れた生理活性を獲得した新規特殊ペプチド薬剤を開発することで、本戦略の意義を実証する。
初年度の研究経過
初めに、(1)アミノアシルtRNAとEF-Tuの結合力を調整する方法を開発し、実際にフェニルアラニンを付加したtRNA(Phe-tRNA)およびXaa-tRNAとEF-Tuとの結合力を多様に変動させられることを確認した。また、(2)多様な結合力を持つPhe-tRNAとEF-Tuの組み合わせそれぞれについて、Phe含有ペプチド翻訳合成速度をオートラジオグラフィーにより測定することで、EF-Tu結合力の強弱とペプチド合成速度との相関を調べた。現在各Xaa-tRNAの正確なEF-Tu結合力の測定を行っており、来年度において、最適なEF-Tu結合力を明らかとすることを目指す。次に、(3)低導入効率として知られる複数種のXaaについてEF-Tu結合力の最適化を行い、天然アミノ酸と同程度の効率にまで改善した。来年度においても、引き続き最適化実験を行い、その種類を10種以上に拡大することを目指す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
「Xaa-tRNAとEF-Tuの結合力を人工的に調整することでXaaの導入効率を改善する」という研究方針のもと、Xaa-tRNAとEF-Tuの結合力を調整する手法を確立し、その後複数種のXaaについてEF-Tu結合力調整による導入効率の改善を試みた。結果として、複数種のXaaについて導入効率が改善されることが判明し、リボソーム翻訳において高効率に利用できるXaaの種類拡大を達成した。翌年度に本研究をさらに進展させることで、多数(10種程度)のXaaを含む特殊ペプチドライブラリーの翻訳調製が達成されると見込まれる。
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| Strategy for Future Research Activity |
多様な結合力を持つXaa-tRNAとEF-Tuの組み合わせについて正確な結合力を測定し、それらの値と各ペプチド翻訳反応速度を比較する。それによりXaa-tRNAの導入のために最適なEF-Tu結合力を明らかとすることを目指す。
その結果を加味しつつ、来年度においてもEF-Tu結合力の最適化実験を継続し、天然アミノ酸と同程度の効率で導入できるXaaの種類を10種以上に拡大することを目指す。その後、それらの最適化されたXaa-tRNAを同時に利用することで、10種以上のXaaを含む特殊ペプチドの翻訳合成を試みる。さらに、その翻訳系を応用して多数の人工修飾を含む特殊ペプチドライブラリーの翻訳調製を実現する。
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