2015 Fiscal Year Annual Research Report
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15H04324
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
今高 寛晃 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (50201942)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 再構成システム / ウイルス合成 / リポソーム / 人工細胞 / セルフリーシステム / 翻訳 / タンパク質合成 / ＲＮＡウイルス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
まず、ヒト因子由来完全再構成型翻訳システムを完成させた。つまり、eIF1, eIF1A, eIF2, eIF2B, eIF3, eIF4AI, eIF4B, eIF4GI, eIF4E, eIF5, eIF5B, DHX29, eEF1, eEF2, eRF1, eRF3, 40Sリボソーム, 60Sリボソーム, アミノアシルtRNA合成酵素 (ARS)そして tRNAsを精製し、それらを試験管で混合し、更にアミノ酸や核酸を添加した。このシステムに５末端にキャップ構造、３末端にポリA構造を持ったmRNAを投入すると、キャップ構造やポリA構造に依存してコードされたタンパク質が合成された。つまり、ヒト細胞内で行われているタンパク質合成を忠実に再現している試験管内翻訳系が完成した。
そこで、この系でRNAウイルスを合成するために、脳心筋炎ウイルス（ＥＭＣＶ）のゲノムＲＮＡを投入し、まず、合成されるタンパク質を観察した。ＥＭＣＶ ＲＮＡは２３００アミノ酸で構成されているオープンレーデイングフレームを持つが、Ｃ末端にある３Ｄ（ＲＮＡ複製酵素）と３Ｃ（プロセッシング酵素）との融合タンパク質３Ｃ－３Ｄの合成が観察された。このことは、この再構成系で、ＥＭＣＶ由来のすべてのタンパク質が合成されていることを示し、また３Ｃによるプロセッシングも近接部位に関してはうまく行われていることを示している。途中の２Ａ２Ｂ間のプロセッシングも行われており、Ｌ１Ａ１Ｂ１Ｃ１Ｄ２Ａの合成が確認された。しかし、ウイルス殻を構成する１Ａ１Ｂ１Ｃ１Ｄ間のプロセッシングは行われておらず、３Ｃがその部分には働いていないことが示された。つまり、この再構成系には何か足らない因子があることが判明した。その不足している因子として、シャペロンタンパクかまたは、膜成分が挙げられる。
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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
計画通り、再構成型翻訳システムを完成させ、さらにそこでＥＭＣＶのＲＮＡを翻訳させることにより全長ＯＲＦ（２３００アミノ酸）を合成させることに成功している。つまり、順調に課題は進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
試験館内でのウイルス合成に向けて、足りない因子を加えることにより合成系を整えていく。そして、合成系をリポソームに包むことにより、より細胞に近い系に発展させる。つまり、当初の計画に沿って進めていく。
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[Presentation] 試験管内ウイルス合成2016
Author(s)
町田 幸大、重田 友明、今高 寛晃
Organizer
日本農芸化学会２０１６年大会シンポジウム
Place of Presentation
札幌コンベンションセンター （札幌市）
Year and Date
2016-03-28 – 2016-03-30
Invited
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