• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

リボソーム翻訳におけるアミノ酸基質許容性の拡大

研究課題

研究課題/領域番号 14J09576
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生物分子化学
研究機関東京大学

研究代表者

岩根 由彦  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード特殊ペプチド / 特殊アミノ酸 / リボソーム翻訳 / 遺伝暗号 / フレキシザイム / 生物有機化学 / リボソーム / 試験管内翻訳反応 / ペプチド
研究実績の概要

研究の目的
本研究では、特殊アミノ酸(Xaa)を付加した各アミノアシルtRNA(Xaa-tRNA)と翻訳伸長因子EF-Tu間の結合力を調整することで、Xaa導入に特化した試験管内ペプチド合成系を開発し、10種以上のXaaを含むペプチドの翻訳合成を実現する。さらにその翻訳系を応用してペプチド薬剤スクリーニングを行い、多数の人工修飾により優れた生理活性を獲得した新規特殊ペプチド薬剤を開発することで、本戦略の意義を実証する。
DC1第三年度の研究概要
(1)Xaa含有ペプチド翻訳合成に特化した試験管内翻訳系の確立。Xaa-tRNAのEF-Tu結合力を天然AA-tRNAと同等の値に調整した条件下で、翻訳反応の様々な条件(反応時間、Xaa-tRNA濃度、EF-Tu濃度、pHなど)の最適化を行った。結果として、モデルペプチドの翻訳効率および正確性が大きく改善され、Xaa含有ペプチド翻訳合成に特化した試験管内翻訳系が確立された。
(2)本戦略によるXaa含有ペプチド翻訳合成の改善を実証。次に本戦略の効果を調べるため、複数種のXaaを含有するモデルペプチドの翻訳合成について、既存の改変型翻訳系と本研究で確立されたものの2つを比較検証した。既存の翻訳系による合成は不正確であり、多種の翻訳エラー産物が生成されたのに対して、本研究の翻訳系では望みのペプチドが正確に合成された。また定量実験の結果、合成効率も改善されていることがわかった。
(3)本研究のまとめ。Xaa-tRNAとEF-Tuとの結合力を調整する本戦略により、複数種のXaaを含有するペプチドの翻訳合成が可能となる。この技術を既存のペプチドスクリーニング手法と組み合わせることで、将来的に革新的ペプチド医薬品の開発につながると期待される。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Expanding the amino acid repertoire of ribosomal polypeptide synthesis via the artificial division of codon boxes2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Iwane, Azusa Hitomi, Hiroshi Murakami, Takayuki Katoh, Yuki Goto, and Hiroaki Suga
    • 雑誌名

      Nature Chemistry

      巻: 8 号: 4 ページ: 317-325

    • DOI

      10.1038/nchem.2446

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Accurate Assignment of a Nonproteinogenic Amino Acid and Valine to the Valine GUN Codon Box2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Iwane, Azusa Hitomi, Yuki Goto, Takayuki Katoh, Hiroshi Murakami, and Hiroaki Suga
    • 雑誌名

      Peptide Science 2014

      巻: なし ページ: 141-142

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent Developments of Engineered Translational Machineries for the Incorporation of Non-Canonical Amino Acids into Polypeptides2015

    • 著者名/発表者名
      Naohiro Terasaka, Yoshihiko Iwane, Anna-Skrollan Geiermann, Yuki Goto & Hiroaki Suga
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 16 号: 3 ページ: 6513-6531

    • DOI

      10.3390/ijms16036513

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Expanding the amino acid repertoire of ribosomal polypeptide synthesis by the artificial division of codon boxes2017

    • 著者名/発表者名
      岩根由彦、人見梓、村上裕、加藤敬行、後藤祐樹、菅裕明
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会(仙台)
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Artificial division of codon boxes to expand amino acid repertoire in ribosomal polypeptide synthesis2016

    • 著者名/発表者名
      岩根由彦、人見梓、村上裕、加藤敬行、後藤祐樹、菅裕明
    • 学会等名
      創薬懇話会2016
    • 発表場所
      エクシブ蓼科(長野県芽野市)
    • 年月日
      2016-06-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Artificial division of codon boxes to encode nonproteinogenic amino acids along with 20 proteinogenic ones2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Iwane, Azusa Hitomi, Hiroshi Murakami, Takayuki Katoh, Yuki Goto, and Hiroaki Suga
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Hwaii Convention Center (United States of America)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tuning of binding affinity between EF-Tu and aminoacyl-tRNA can improve the efficiency and accuracy of N-methyl amino acid incorporation into peptides2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Iwane
    • 学会等名
      22nd ZESTY Network Seminar
    • 発表場所
      東京大学化学本館(東京都文京区本郷)
    • 年月日
      2015-11-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Encoding 23 amino acids in the genetic code by artificial division of codon boxes2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Iwane, Azusa Hitomi, Hiroshi Murakami, Takayuki Katoh, Yuki Goto, and Hiroaki Suga
    • 学会等名
      「細胞を創る」研究会8.0
    • 発表場所
      大阪大学吹田キャンパス銀杏会館(大阪府吹田市山田丘)
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Artificial division of codon boxes to encode multiple nonproteinogenic amino acids along with 20 proteinogenic ones2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Iwane, Azusa Hitomi, Hiroshi Murakami, Takayuki Katoh, Yuki Goto, and Hiroaki Suga
    • 学会等名
      第9回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス(熊本県中央区黒髪)
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Artificial division of codon boxes to encode non-proteinogenic amino acids besides 20 proteinogenic ones2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Iwane, Azusa Hitomi, Hiroshi Murakami, Takayuki Katoh, Yuki Goto, and Hiroaki Suga
    • 学会等名
      第3回バイオ関連化学シンポジウム若手フォーラム
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス(熊本県中央区黒髪)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Artificial division of codon boxes to encode multiple nonproteinogenic amino acids besides 20 proteinogenic ones2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Iwane, Azusa Hitomi, Yuki Goto, Takayuki Katoh, Hiroshi Murakami, and Hiroaki Suga
    • 学会等名
      「細胞を創る」研究会7.0
    • 発表場所
      東京大学弥生講堂
    • 年月日
      2014-11-13 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Artificial codon box division to encode multiple non-proteinogenic amino acids besides 20 proteinogenic ones2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Iwane, Azusa Hitomi, Yuki Goto, Takayuki Katoh, Hiroshi Murakami, and Hiroaki Suga
    • 学会等名
      25th tRNA Conference 2014
    • 発表場所
      Olympia Riviera Resort
    • 年月日
      2014-09-22 – 2014-09-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Encoding mutiple nonproteinogenic amino acids besides proteinogenic ones by artificial codon box division2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Iwane, Azusa Hitomi, Yuki Goto, Takayuki Katoh, Hiroshi Murakami, and Hiroaki Suga
    • 学会等名
      第51回ペプチド討論会
    • 発表場所
      徳島大学大塚講堂
    • 年月日
      2014-08-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi