2023 Fiscal Year Research-status Report
試験管内転写tRNAを用いた再構成型酵母翻訳系による非天然アミノ酸導入システム
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22K19264
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
富田 野乃 (竹内野乃) 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (80323450)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| Keywords | 生体外タンパク質合成系 / 非天然アミノ酸 / 高分子医薬 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，申請者が開発した再構成型酵母翻訳系(Abe, 2020; Nagai, 2021)を発展させ，非天然アミノ酸(ncAA)を蛋白質に導入するシステムを確立する．全tRNAを試験管内転写tRNA(iVTtRNA)で再構成した翻訳系を利用して遺伝暗号を拡張し，多種類のncAAを蛋白質の複数箇所に導入できる系を目指した．
再構成型酵母翻訳系を基盤として，系内の全tRNAを21種類のiVT tRNAで再構成した．当該翻訳系は，終止コドンの他，計34種類のセンスコドンがアミノ酸を指定しない空コドンとなる．従来の生体外タンパク質合成系を利用したncAA導入では，終止コドンにncAAを割り当てるため，導入するncAAの種類が制限される．更に系から翻訳終結因子eRF1を除く必要があるため翻訳が終結しない．当該翻訳系では，空コドンにncAAを割り当てることにより，複数種類のncAAをeRF1存在下でタンパク質に導入できる筈である．
はじめにモデルタンパク質ナノルシフェラーゼに，幾つかの空コドンを介してD型アミノ酸(D-Phe)やClickケミストリーアミノ酸(TCO*LysやPocLys)を導入することに成功した．続いて，抗体医薬Antibody-Drug Conjugate (ADC)の開発を指向し，ラクダ科動物重鎖抗体由来抗原結合ドメインVHHにClickケミストリーアミノ酸を導入することとした．VHHのFR領域にTCO*LysやPoc*Kを導入すれば，Clickケミストリーにより抗ガン剤等の化合物を更に結合できる．BRETを利用したVHHの合成効率及び抗原結合能の高感度な評価システムを確立し，iVTtRNAで再構成した翻訳系により活性のあるVHHの合成に成功した．
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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
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、空コドンを介してVHHのFR領域に複数種類のclickケミストリーアミノ酸(TCO*Kや Poc*Kなど）を導入し，さらに蛍光化合物などを結合させる予定である．
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