2021 Fiscal Year Research-status Report
In vitro reconstitution of ribosome
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19K16066
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
網蔵 和晃 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 招聘研究員 (60735918)
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| Project Period (FY) |
2021-03-01 – 2024-03-31
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| Keywords | リボソーム / リボソームタンパク質 / リボソーム生合成因子 / 無細胞タンパク質合成系 / 試験管内再構成 / 合成生物学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
全ての生命の細胞に存在するリボソームは、生命現象の基盤であるタンパク質合成を行っている。リボソームはその立体構造こそ解明されたが、機能および生合成過程は極めて複雑であり、その全容は未だ不明瞭である。研究代表者らは、個別に精製したリコンビナントなリボソームタンパク質を用いたリボソームの試験管内再構成系を確立し、生理的条件下での効率的な再構成には特定のリボソーム生合成因子が必要であることを報告した。本研究では、その確立させた系を用いて、リボソーム生合成過程における様々な生合成因子の役割について研究する。特に、生合成異常が起きた際の生合成因子の役割に着目する。これらの生合成過程の理解は、リボソーム生合成過程のシステムとしての並列性・頑健性の理解に繋がる。さらに本研究では、研究代表者らが確立した試験管内再構成系の発展を試みる。系の発展は、リボソームの理学的研究のためのツールとしての有用性・簡便性の向上と同時に、選択と変異によるリボソームの人工進化実験に使用可能な強力なツールとなることが期待される。
本年度は、リボソーム試験管内再構成系や無細胞タンパク質合成系を用いて、様々な条件下でのリボソームの再構成および機能検証を行った。特に生合成異常が起きた際の生合成因子とリボソーマルタンパク質の役割に着目して研究を進めた。また、モデル生物以外のリボソーム関連因子や種々の小分子環境条件に着目した研究を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
試験管内再構成系を用いて、新規生合成過程と新規リボソーム構造を発見した。また、無細胞系を用いて、リボソームが機能可能である環境下がこれまでの想定よりも幅広く堅牢であることを見出した。これらのことから、生合成過程のみならず、リボソームの機能についても新たな知見を得られはじめており当初の計画以上に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
新規に発見した経路と構造についてより詳細に検証していく。さらには、想定外に見出されたリボソーム機能の堅牢性について検証する。
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| Causes of Carryover |
研究代表者の異動があったことから、次年度使用額が生じた。
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