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2013 Fiscal Year Annual Research Report

合成生物学的手法による超分子複合体形成の研究

Research Project

Project/Area Number 23247013
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

上田 卓也  東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (80184927)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywordsリボソーム / 膜タンパク質 / リポソーム / 自己組織化 / トランスロコン
Research Abstract

膜上の巨大蛋白質複合体であるATPaseについて、細胞質のF1(α3β3γδε)部分と、脂質膜部分のFo(ab2c10)をリポソーム存在下のPURE systemで発現させ、ほぼ天然と同じ活性を有するタンパク質の合成されることが示された。このことはサブユニットの会合が自発的なプロセスで進行することを示している。またトランスロコン複合体についても、同様なシステムで 高活性な複合体の合成が可能であった。さらに、シグナルペプチ同様にダーゼなどの膜透過関連因子も共発現させ、細胞の膜透過プロセスのマシーナリーを構築することにも成功してる。このことは機能性細胞膜の構築につながると考えられる。大腸菌の膜タンパク質について網羅的にPURE systemとリポソームの系での網羅的な発現を行い、タンパク質で膜に挿入された形で合成されていることが示された。またヒト由来の膜タンパク質についても同様の系で発現を行い、複数の膜貫通領域を持つタンパク質ではほぼすべて膜に取り込まれた形で生産されることが示された。また大腸菌リボソームの30Sサブユニットについて、生合成因子の存在下で自己集合することに成功した。さらに、PURE systemの合成量の改善に取り組み、ほぼ大腸菌の抽出液に匹敵する合成量を達成した。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (22 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] PURE ribosome display and its application in antibody technology2014

    • Author(s)
      Kanamori T, Fujino Y, Ueda T
    • Journal Title

      Biochim Biophys Acta. Pii

      Volume: S1570-9639(14) Pages: 00093-4

    • DOI

      10.1016/j.bbapap.2014.04.007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Signal Recognition Particle and SecA Cooperate during Export of Secretory Proteins with Highly Hydrophobic Signal Sequences2014

    • Author(s)
      Zhou Y, UedaT, MullerM
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 9(4) Pages: e92994

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0092994

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of Positions e and g in the Fibrous Assembly Formation of an Amphipathic alpha-Helix-Forming Polypeptide2014

    • Author(s)
      Takei, T.
    • Journal Title

      Biopolymers

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1002/bip.22479

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The PURE system for protein production2014

    • Author(s)
      Shimizu, Y.
    • Journal Title

      Methods Mol Biol

      Volume: 1118 Pages: 275-284

    • DOI

      10.1007/978-1-62703-782-2_19

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nuclear Respiratory Factor 2beta (NRF-2beta) Recruits NRF-2alpha to the Nucleus by Binding to Importin-alpha:beta via an Unusual Monopartite-Type Nuclear Localization Signal2013

    • Author(s)
      Hayashi, R.
    • Journal Title

      Journal of molecular biology

      Volume: 425 Pages: 3536-3548

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2013.07.007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystallization and preliminary X-ray analysis of peptidyl-tRNA hydrolase from Thermus thermophilus HB82013

    • Author(s)
      Matsumoto, A.
    • Journal Title

      Acta Crystallogr Sect F Struct Biol Cryst Commun

      Volume: 69 Pages: 332-335

    • DOI

      10.1107/S1744309113003424

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of chain length of an amphipathic polypeptide carrying the repeated amino acid sequence (LETLAKA)(n) on alpha-helix and fibrous assembly formation2013

    • Author(s)
      Takei, T.
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 52 Pages: 2810-2820

    • DOI

      10.1021/bi400001c

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unbiased tracking of the progression of mRNA and protein synthesis in bulk and in liposome-confined reactions2013

    • Author(s)
      van Nies, P
    • Journal Title

      Chembiochem

      Volume: 14 Pages: 1963-1966

    • DOI

      10.1002/cbic.201300449

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] High-Resolution Thermodynamic Analysis of ABC-Transportation MSBA Reconstituted in Nanodiscs2014

    • Author(s)
      Takeaki Kawai, Jose Mannuel Martinez Caaveiro, Hisashi Tadakuma, Kouhei Tsumoto, Takuya Ueda
    • Organizer
      Biophysical Society 58th annual meeting
    • Place of Presentation
      Moscone Center, San Francisco, USA
    • Year and Date
      20140315-20140319
  • [Presentation] Engineered DNA glue and engineering protein in PUREsystem2013

    • Author(s)
      Ueda Takuya, Hao Qui
    • Organizer
      中国生物材料学会2013年会
    • Place of Presentation
      深セン市会議場, 中国
    • Year and Date
      20131220-20131223
  • [Presentation] PURE system の過去・現在・未来2013

    • Author(s)
      上田卓也
    • Organizer
      第36 回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      ポートピアホテル、神戸
    • Year and Date
      20131204-20131207
    • Invited
  • [Presentation] Rational design of orthogonal gene neno-device on DNA origami2013

    • Author(s)
      Takeya Masubuchi, Hisashi Tadakuma, Masayuki Endo, Yoshie Harada, Hiroshi Sugiyama, Takuya Ueda
    • Organizer
      第51回生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館
    • Year and Date
      20131028-20131030
  • [Presentation] Dissection of Translation elongation in Yeast2013

    • Author(s)
      Hikari Hayashi, Satoshi Nishimura, Tetsuya Kotani, Syun Utsunomiya, Masanori Ishibashi, Takuya Ueda, Koichi Ito, Akira Kaji, Nono Tomita-Takeuchi
    • Organizer
      Ribo Club 2013 Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Quebec, Canada
    • Year and Date
      20130923-20130925
  • [Presentation] Characterization of eukaryotic translation initiation factor 5A from Saccharomyces cerevisiae2013

    • Author(s)
      Satoshi Nishimura, Hikari Hayashi, Tetsuya Kotani, Takuya Ueda, Koichi Ito, Nono Tomita
    • Organizer
      Ribo Club 2013 Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Quebec, Canada
    • Year and Date
      20130923-20130925
  • [Presentation] in vitro Synthesis of Membrane Protein Machinery toward the Construction of Artificial Cell2013

    • Author(s)
      松林英明、車ゆうてつ、上田卓也
    • Organizer
      12th European Conference on Artificial Life
    • Place of Presentation
      Taormina, Italy
    • Year and Date
      20130902-20130906
  • [Presentation] Autonomous Constructiono of Synthetic Cell Membrane2013

    • Author(s)
      車ゆうてつ、上田卓也
    • Organizer
      12th European Conference on Artificial Life
    • Place of Presentation
      Taormina, Italy
    • Year and Date
      20130902-20130906
  • [Presentation] 無細胞翻訳系における30Sリボゾームサブユニットの再構成2013

    • Author(s)
      田丸大知、清水義宏、上田卓也
    • Organizer
      第15回日本RNA学会年会
    • Place of Presentation
      愛媛県県民文化会館ひめぎんホール
    • Year and Date
      20130724-20130726
  • [Presentation] The Pure System for Artificial Cells2013

    • Author(s)
      Takuya Ueda
    • Organizer
      International Astrobiology Workshop 2013
    • Place of Presentation
      ISAS Main Building 2F Conference Room, Sagamihara
    • Year and Date
      2013-11-28
  • [Presentation] 膜タンパク質合成システム‐Secトランスコロン‐を創る2013

    • Author(s)
      松林英明、車兪澈、上田卓也
    • Organizer
      細胞を創る研究会6.0
    • Place of Presentation
      山形大学鶴岡タウンキャンパス
    • Year and Date
      2013-11-14
  • [Presentation] 無細胞タンパク質合成系を用いたSecトランスコロンの構築2013

    • Author(s)
      松林英明、車兪澈、上田卓也
    • Organizer
      第8回無細胞生命科学研究会
    • Place of Presentation
      新潟大学中央図書館
    • Year and Date
      2013-10-21
  • [Presentation] 再構成型無細胞蛋白質合成系における30Sリボゾームサブユニットの再構成2013

    • Author(s)
      田丸大知、清水義宏、上田卓也
    • Organizer
      第8回無細胞生命科学研究会
    • Place of Presentation
      新潟大学中央図書館
    • Year and Date
      2013-10-21
  • [Remarks] 東京大学上田研究室業績

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/molbio/publications.html

URL: 

Published: 2015-05-28  

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