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リボゾーム機能とユウキ触媒活性の融合による有用蛋白質の生産

研究課題

研究課題/領域番号 08555200
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 生物・生体工学
研究機関東京大学

研究代表者

渡辺 君綱 (渡辺 公綱)  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00134502)

研究分担者 大部 良隆  住友化学工業株式会社, 筑波研究所, 主席
志賀 昭信  住友化学工業株式会社, 筑波研究所, 所長
新田 至  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (30272404)
上田 卓也  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (80184927)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
9,400千円 (直接経費: 9,400千円)
1997年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1996年度: 8,100千円 (直接経費: 8,100千円)
キーワードリボゾーム / 生体外タンパク質合成系 / ピリジン / テンプレート重合 / 可溶性タンパク質因子 / 鋳型重合 / トランスロケーション / 抗生物質 / リボソーム / テンブレート重合 / 坑生物質 / rRNA / アミノピリジン / タンパク質合成系
研究概要

生細胞中でのタンパク質合成反応はリポソームと呼ばれる細胞内小顆粒上で進行する。そして、リポゾーム上で合成されるポリアミノ酸すなわちタンパク質は、メッセンジャーRNA(mRNA)にコードされた遺伝情報に従って、分子量やモノマー配列といった一次構造が厳密に制御されており、その一次配列の均一性によって高機能性を発揮する。本研究では、生物由来のタンパク質合成システムを基盤として、天然に存在する20種類のアミノ酸しか使用できないという生物独自の制約に縛られない、新たなバイオシステムの創製を行う。さらに、このシステムを利用して材料工学的に興味深いにもかかわらず従来技術では生産不可能であった機能性タンパク質の合成を試みる。
具体的には、リポゾームを中心としたタンパク質合成系を、有機溶媒の一つであるピリジンと水との混合系中で再構築する。従来利用されてきた水溶液中での生体外タンパク質合成系は、リポゾームやmRNA以外に多数の可溶性タンパク質因子や化学エネルギー源であるアデノシン三リン酸(ATP)およびグアノシン三リン酸(GTP)を必要とし、モノマーであるアミノ酸をアミノアシル-tRNAの形で活性化してこの系に加えることにより、アミノ酸をmRNA特異的に重合している。これらの各成分を調製・最適化して安定な「タンパク質の生産システム」を構築することは極めて困難であり、実用化にはほど遠いのが現状である。この問題を解決する有望な手段として、我々は50-60%のピリジンを添加することにより、可溶性タンパク質因子やエネルギー源を一切必要とすることなく、アミノアシル結合のエネルギーのみで駆動する、新規な生体外タンパク質合成系の開発に成功した。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] 新田 至, 他: "Template-dependent peptide formation on ribosomes catalyzed by pyridine." J.Biochem.115. 803-807 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新田 至, 他: "A novel factor-and energy-free translation system promoted by tertiary amines and its implications toward the origin of the translation system." Viva Origino. 23. 209-222 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新田 至, 他: "Template-dependent polypeptide symyhesis in a facter-and energy-free translation system promoted by pyridine." J.Biocham.118. 841-849 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 野島 高彦, 他: "Pyridine-promoted facter-and energy-free peptide synthesis systems prepared from various organisms including prokaryote,eukaryote,and mitochondria." J.Biochem.119. 1076-1079 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新田 至, 他: "A novel cell-free system for peptide synthesis driven by pyridine." Biol.Chem.(印刷中). (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itaru, Nitta: "Template-dependent peptide formation on ribosomes catalyzed by pyridine." J.Biochem.115. 803-807 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itaru, Nitta: "A novel factor-and energy-free translation system promoted by tertiary amines and its implications toward the origin of the translation system." Vira Origino. 23. 209-222 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itaru, Nitta: "Template-dependent polypeptide synthesis in a factor-and energy-free translation system promoted by pyridine" J.Biochem.118. 841-849 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiko, Nojima: "Pyridine-promoted factor-and energy-free peptide synthesis systems prepared from various organisms including prokaryote, eukaryote, and mitochondria" J.Biochem.119. 1076-1079 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itaru, Nitta: "A novel cell-free system for peptide synthesis driven by pyridine." Bio1.Chem.(in press). (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新田 至、他: "Template-dependent peptide formation on ribosomes catalyzed by pyridine." J.Biochem.115. 803-807 (1994)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 新田 至、他: "A novel factor-and energy-free translation system promoted by tertiary amines and its implications toward the origin of the translation system." Viva Origino. 23. 209-222 (1995)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 新田 至、他: "Template-dependent polypeptide synthesis in a factor-and energy-free translation system promoted by pyridine." J.Biochem.118. 841-849 (1995)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 野島 高彦、他: "Pyridine-promoted factor-and energy-free peptide synthesis systems prepared from various organisms including prokaryote,eukaryote,and mitochondria." J.Biochem.119. 1076-1079 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 新田 至、他: "A novel cell-free system for peptide synthesis driven by pyridine." Biol.Chem.(印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nojima et al: "Pyidine-psmotcd factor-and enegy-free piptide synthesis systems prepared psw Protayote;enkaryote and mitdondia" J.Biochem. 119. 1076-1079 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ohtsuki et al: "Automated chemical synthesis of Biologically active tRNA having a sequence coveoponding to Ascaris suum mitochondrial tRNA Met" J.Biochem. 120. 1070-1073 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] S.Watanabe et al.: "An RNA fragment consisting of the P7 and P9.0 stems and the 3'-terminal guanosine of the tetrahymene group I infnon" Nucl.Acids Res.24,7. 1337-1344 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Suzuki et al: "A new method for identifying the amino acid attached to a paticular RNA in the cell" FEBS Letters. 381. 195-198 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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