2018 Fiscal Year Annual Research Report
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17H04995
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
町田 幸大 兵庫県立大学, 工学研究科, 助教 (20553093)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | バイオテクノロジー / 脳神経疾患 / 生体分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、ポリグルタミン：polyQをコードする遺伝子配列を、昨年度まで使用していた、GACの間にCAAを含む不完全なCAGリピート配列（タンパク質としてはpolyQのみが合成される）から、完全なCAGリピート配列に変更したことで、生体内で生じていることが明らかになってきたrepeat-associated non-ATG 翻訳（RAN翻訳）を試験管内で再現することに挑戦し、再構成型のタンパク質合成系の中で、CAGリピート配列からのRAN翻訳の翻訳産物としてポリグルタミン：polyQ（CAGリピート）以外に、ポリセリン：polyS（CAGリピートのAから翻訳が始まった場合、フレームが1つずれてAGCリピートになるためその産物）とポリアラニン：polyA（CAGリピートのGから翻訳が始まった場合、フレームが2つずれてGCAリピートになるためその産物）を合成することに成功した。polyQ、polyS、polyAは、それぞれC末端側にフレームを調製した3種類のタグを導入することで検出できるように工夫した。本研究の目的として掲げた、生体内反応を再現可能な「試験管内疾患モデル」の樹立の一部を達成できたと言える。一方、疑似的な細胞内環境として細胞骨格（アクチン線維）存在下でのpolyQ合成を試みたが、アクチンタンパク質（細胞骨格の原料）とpolyQを同時に、かつ高濃度に、合成できるほどの合成活性をeIF2とABCE1を添加した再構成型タンパク質合成系でも発揮できないことが明らかになり、系のさらなる改善が今後の課題となった。
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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
研究の進捗に関しては、前年度に予想外の結果が得られ、一部研究計画の見直しとそれに伴う予算の繰り越しを行うことになったが、見直し後の研究計画に沿って、研究を進めることで、疾患に関連する細胞内現象の一部を、試験管内で再現することに成功し、新規の発見に繋がるシステム構築を行えている。また、本研究のベースとなる再構成型タンパク質合成系の維持に必要な構成因子群の供給（翻訳関連因子群の調製）に関しても、前年度と同様に、個々の因子の発現方法や精製方法における問題点について、研究室に配属される学部生や大学院生と協力しながら、ファインチューニングを行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
CAGリピートのrepeat-associated non-ATG 翻訳（RAN翻訳）について、翻訳産物として得られるポリグルタミン：polyQ、ポリセリン：polyS、ポリアラニン：polyAのそれぞれの合成割合と凝集性を3種類のタグを利用して区別することで解析できるようにする予定である。さらに、polyQのみを合成するPlasmid DNAに加えて、polyS、polyAのみを合成するPlasmid DNAも構築し、それぞれの細胞毒性や、細胞内局在についても解析を進める予定である。
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