2012 Fiscal Year Annual Research Report
カイコタンパク質翻訳機構の改変による非天然アミノ酸含有シルクタンパク質の創製
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24688008
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Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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| Research Institution | National Institute of Agrobiological Sciences |
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Principal Investigator |
寺本 英敏 独立行政法人農業生物資源研究所, 新機能素材研究開発ユニット, 主任研究員 (60391562)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 昆虫 / 生体機能利用 / バイオテクノロジー / 非天然アミノ酸 / other genkou |
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| Research Abstract |
本研究では、カイコ幼虫個体のタンパク質翻訳機構を改変し、高選択的な化学反応が可能な非天然アミノ酸を含有するシルクタンパク質を創製する。具体的には、①カイコ培養細胞で成功したタンパク質翻訳機構の改変がカイコ幼虫個体でも可能かどうか、②選択的な化学反応が可能な非天然アミノ酸をシルクタンパク質へ高効率に導入できるかどうか、という2点を明らかにすることを主な目標とし、本年度は、以下の4点を実施した。(1)フェニルアラニン(Phe)の類縁体を認識可能なカイコ由来フェニルアラニル-tRNA合成酵素(PheRS)の変異体(A450G)を絹糸腺で発現する遺伝子組換え(GM)カイコを作出し、PheRS変異体遺伝子をホモで有する系統を確立した。(2)具なるアミノ酸置換を有するカイコ由来PheRS変具体(T407A)をカイコ培養細胞で発現させることで、A450G変異体では取り込まれなかったパラ位にブロモ(Br)基を有するPhe類縁体がタンパク質中に取り込まれることを明らかにした。(3)カイコ由来PheRS変異体(T407A)を絹糸腺で発現するGMカイコの作出に着手した。(4)メチオニン(Met)を基質とするカイコ由来メチオニル-tRNA合成酵素(MetRS)の3アミノ酸変異体を新たに作製し、そのMetアナログ認識能を解析したところ、以前に作出した2種の1アミノ酸変異体同様に変異導入によって酵素活性そのものが失活することが示唆された。
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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
本年度の当初の目的は、(1)PheRS変異体を発現するGMカイコの作出、および、(2)細胞アッセイで非天然アミノ酸の取り込みに有効なPheRSおよびMetRS変異体を見出し、それらを発現するGMカイコの作出に着手すること、の2点であった。これら目的に対してそれぞれ成果が得られていることから、おおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度確立したGMカイコ系統に対して種々の非天然アミノ酸を投与し、成育への影響やシルクタンパク質への取り込み効率を解析する。また、引き続き培養細胞を用いた非天然アミノ酸のタンパク質への取り込みアッセイを行い、取り込み条件についての知見を蓄積する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
試薬やプラスチック器具等の消耗品を効率的に使用した結果、研究費に余剰が生じた。それらは次年度の研究費と合わせ、主にGMカイコへの投与実験に用いる試薬類や合成飼料および細胞アッセイに用いる試薬やプラスチック器具等の購入費に充てる。
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