2004 Fiscal Year Annual Research Report
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16101007
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
菅 裕明 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (00361668)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村上 裕 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助手 (10361669)
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| Keywords | 生命の起源 / RNAワールド / 脂質膜 / リボザイム / 分子進化工学 / 生命体 / アセチルCoA / 酸化還元酵素 |
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| Research Abstract |
現存する生命体の基本は細胞であり、それは脂質膜により外界から自身の触媒群や遺伝子を区分することによってはじめて成り立っている。すなわち生命を構成するためには、生命構成成分の何らかのの入れ物が必要であり、それは生命の起源においても脂質膜であったであろうことが予想される。一方、生命の起源において初期生命体がRNAで構成されていたとする「RNAワールド仮説」は、多くの研究者に受け入れられつつある。それはRNAが遺伝情報のみならず様々な触媒能を持ちうることが実験的に証明されてきたためである。本研究課題では、脂質膜の生合成を触媒するリボザイム群を創成し、生命の起源における脂質膜の存在の可能性を検証することを主目的としている。
脂質合成には、STEP1:チオラーゼリボザイム、STEP2:3-ケトアシルCoA還元酵素リボザイム、STEP3:3-ヒドロキシアシルCoAデヒドラターゼリボザイム、STEP4:エノイルCoA還元酵素リボザイムの4種類のリボザイムが必要である。特に、本年度はSTEP1,STEP2を触媒するリボザイムを創製するためのセレクション系を構築した。STEP1では、3-ケトアシルCoAが生成物である。安定性の問題からチオエステルをエステルに置き換えた生成物のアナログを合成し、これをRNAの5'末端に縮合させた。この3-ケトアシルCoAアナログを縮合したRNAは、ビオチンヒドラジドと反応させることによって、60-80%の効率でビオチンラベル化されストレプトアビジンで単離できることが分かった。またSTEP2では逆反応により、活性種を単離する計画であり上記のSTEP1と同じ系を用いて活性種を単離できる。これにより、STEP1,STEP2を触媒するRNA活性種の単離法が確立できた。現在は、STEP1の基質であるアセチルCoAアナログと、STEP2の生成物である3-ヒドロキシアシルCoAアナログを合成中である。また来年度からは、計画通り博士研究員を増員し、STEP3,4のセレクション系の確立を行い、リボザイムの創成を行う予定である。
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