2017 Fiscal Year Research-status Report
In vitro reconstitution of genome self-replication system and its evolution
| Project/Area Number |
16KT0076
|
|---|
| Research Institution | Rikkyo University |
|---|
Principal Investigator |
末次 正幸 立教大学, 理学部, 准教授 (00363341)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高田 啓 立教大学, 理学部, ポストドクトラルフェロー (70747899) [Withdrawn]
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-07-19 – 2020-03-31
|
| Keywords | 試験管内自己複製系 / 複製サイクル再構成系 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
複製の鋳型となるDNA分子（ミニ染色体）に自身の複製に必要な複製タンパク質群の情報を遺伝子のかたちでコードしておく。転写翻訳反応によってその情報を引き出せば、産生する複製装置によってDNA分子の新たなコピーが作られる。そのコピーはまた、転写翻訳によって次なる世代の複製装置を生み出すので、情報分子の継続的な自己複製のサイクルが繰り返されることとなる。
複製・転写・翻訳のそれぞれの反応系は、大腸菌をモデルとして古くから研究が進んでいる。そして、各反応ステップにおいて精製タンパク質をもちいた試験管内再構成系が構築されている。染色体複製システムとしては、ミニ染色体と呼ばれる複製起点oriCをもつ環状DNAを鋳型とする再構成系が構築されている。さらに、20種をこえるペプチドを混ぜ合わせることによって、複製開始、終結、分離からなるミニ染色体の「複製サイクル」を何度も繰り返すような系も再構成できている。
本研究では、鋳型となるミニ染色体上に複製サイクル再構成系のタンパク質を遺伝情報の形でコードさせておき、その情報発現によって複製サイクルの進行を導くことができるような系の構築を進めた。遺伝情報発現においては転写翻訳反応再構成系であるPURE systemを利用した。平成28度までの検討の結果、ミニ染色体にコードされた複製開始遺伝子の転写翻訳に依存して、ミニ染色体自身の複製サイクルの開始を誘導できるような再構成系（ミニ染色体自己複製系）の構築に至った。平成29度は、このミニ染色体自己複製系を油中水滴エマルション内で反応させるための条件を決定し、それによって複製効率を高めることに成功した。今後、これを基盤に、自己複製されるミニ染色体系を進化させるシステムの構築を進めていく予定である。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ミニ染色体自己複製系の構築に至り、その複製反応について、油中水滴エマルションを用いた区画化によって高効率に行う条件を見出した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
油中水滴エマルションで区画化されたミニ染色体自己複製系を用いて、当初の狙い通り、ミニ染色体自身の分子進化を導くことができるか検討する。
|
| Causes of Carryover |
（理由）
消耗品の使用量が予定より少なかったため。
（使用計画）
次年度使用額と平成30年度請求分の助成金は当初の予定通り、実験用試薬購入費、打合せや研究発表のための旅費、研究補助員雇用のための人件費に使用する。
|
Research Products
(26 results)
