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分子デザインと人工進化の複合法で得られた新規リボザイムの更なる高機能化

研究課題

研究課題/領域番号 17026030
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関九州大学

研究代表者

井川 善也  九州大学, 大学院工学研究院, 助教授 (70281087)

研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
2006年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2005年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワードRNA / リボザイム / ポリメラーゼ / アロステリック
研究概要

分子デザインと人工進化の複合化法で創製された新規なRNA酵素(リボザイム)DSLは従来の同種のリボザイムには見られない優れた特性を示す。本研究では、その特性を更に高機能化することを目的としている。本年度は、DSLの更なる高性能化を目的として下記の研究を行った。
1)DSLリボザイムの活性構造を規定するGAAAループと11ntレセプターモチーフのスワッピング実験
DSLリボザイムは、分子デザインによって構築されたscaffoldにcatalytic unitをインストールすることにより構築された。このscaoffoldの構造形成にはP1領域のGAAAテトラループとP3領域の11ntレゼプターの特異的相互作用が重要な寄与をしている。今回、GAAAループと11ntレセプターとをスワッピング可能かを変異体を作成して解析した。その結果、P1領域に11ntレセプター、P3領域にGAAAループを持つ変異体は、リボザイムの活性を保持しているが、その性能は元の分子に比べて大きく減少していた。この結果は、DSLのモジュラー構造にもとづく構造改変の許容性と限界を見極める上で重要な知見である。
2)11ntレセプター構造を支える塩基対の効果
DSLリボザイムのP3領域に存在する11ntレセプターユニットに隣接する塩基対は、配列比較から全てU-Aであることが判明した。この保存されたU-A塩基対の意味を解明するため、塩基対をA-U, G-C, C-G.に置換した変異体を作成し、その活性を検討した。
その結果、いずれの置換変異体もU-Aの場合より、活性が低下し、とくにC-G変異体での活性低下が顕著であった。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (9件)

  • [雑誌論文] 人工RNA創製の新手法2006

    • 著者名/発表者名
      井川善也
    • 雑誌名

      蛋白質核酸酵素 51

      ページ: 950-957

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural and biochemical characterization of DSL ribzyme2006

    • 著者名/発表者名
      Souta Horie et al.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. res. Comm 339

      ページ: 115-121

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Construction of antificial ribozyme which ligase an RNA fragment activated by nicotinamide mononucleotide2006

    • 著者名/発表者名
      Yuki Fujita et al.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Symp. Ser. 50

      ページ: 231-232

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] RNA立体構造情報を活用したリボザイムの効率的な創製と改変2005

    • 著者名/発表者名
      井川善也
    • 雑誌名

      FBC Newsletter 17

      ページ: 13-17

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Protein Switched Ribozyme2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshiya Ikawa et al.
    • 雑誌名

      RNA Switches and Biosensors

      ページ: 81-92

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Rational Installation of an allosteric effector on a designed ribozyme2005

    • 著者名/発表者名
      Shohei Kuramitsu et al.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Symposium Series 49

      ページ: 274-275

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] RNAアーキテクチャ(RNA建築学)と人工リボザイム創製への応用2005

    • 著者名/発表者名
      井川 善也
    • 雑誌名

      RNA工学の最前線

      ページ: 198-204

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 人工リボザイム2005

    • 著者名/発表者名
      井川 善也
    • 雑誌名

      RNA工学の最前線

      ページ: 185-190

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Redesign of an artificial ligase ribozyme based on the analysis of its structural elements2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshiya Ikawa et al.
    • 雑誌名

      RNA Biology 2

      ページ: 137-142

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2018-03-28  

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