2012 Fiscal Year Research-status Report
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23650155
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
木賀 大介 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (30376587)
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| Keywords | 合成生物学 / 遺伝暗号 / リボソーム / tRNA / 直交性 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、遺伝暗号に焦点をあてた構成的アプローチによって、「生命を構成するために20種類のアミノ酸全てが必要か」、という疑問を追求するための細胞を構築することにある。生命の最重要な演算である翻訳過程に用いられる遺伝暗号は、基本的に全ての生物に共通している。では、なぜ生命は現在の20種類のアミノ酸セットを採用したのだろうか？単純なかたちから複雑なかたちへと変化する進化の本質を考慮すれば、遺伝暗号の成立時から20というアミノ酸の種類が定まっていたとは考えにくい。この疑問に答えるために、申請者はすでに、19種類以下のアミノ酸のみで成立する「単純化」遺伝暗号表を試験管内に構築している。最終的には19種類のアミノ酸でのみ生育する生物の創生を目指しており、本研究では、トリプトファンを用いない単純化遺伝暗号を細胞内に構築できることを示し、さらなる遺伝暗号の進化の研究の基盤とする。
本研究では、本来トリプトファンを指定するUGGコドンがアラニンを指定することで19種類のアミノ酸のみが記されている「単純化」遺伝暗号を、細胞内に構築する。そのための第一段階として、ゲノム上のtRNA(Trp)を失い、温度感受性プラスミド上の野生型tRNA(Trp)によって生育する大腸菌の作成を試みた。プラスミド上の野生型tRNA(Trp)の動作を確認するために、このプラスミドのアンチコドン部位に変異を加えたサプレッサーtRNAを作成した。このサプレッサーtRNAが機能したことから、プラスミド上の野生型tRNA(Trp)も予想通り動作すると考えられる。現在、続いてゲノム上の野生型tRNA(Trp)の削除を試みている。
本研究に関連する遺伝暗号改変の原著論文を公表した。遺伝暗号の進化に関する総説が受理されている。
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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
温度感受性プラスミドから発現して機能するサプレッサーtRNAを作成できているものの、このサプレッサーtRNAを作成する基となったトリプトファンtRNAにのみ依存して生育する大腸菌を作成できていない。このため、研究期間を延長した。一方、遺伝暗号改変研究に有用なタンパク質変異体を得ている点が、当初予定していない進展である。
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| Strategy for Future Research Activity |
温度感受性プラスミドから発現して機能するトリプトファンtRNAにのみ依存して生育する大腸菌を作成し、続いて本来の計画通りのリボソーム変異体を作成する。得られたタンパク質変異体についての解析を進める。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
遺伝暗号の改変と研究会での発表費用に充てる。前者のために、培地、酵素などを購入する。
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