| 研究課題/領域番号 |
17H03716
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
進化生物学
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
赤沼 哲史 早稲田大学, 人間科学学術院, 准教授 (10321720)
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| 研究分担者 |
横堀 伸一 東京薬科大学, 生命科学部, 講師 (40291702)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
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| キーワード | 生命の起源 / アミノ酸組成 / 初期進化 / 原始タンパク質 / 翻訳系 / 祖先復元型タンパク質 / 祖先型再構成 / 進化系統解析 / 翻訳 / アミノ酸 |
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| 研究成果の概要 |
祖先復元型ヌクレオシドニリン酸キナーゼのアミノ酸組成を網羅的に単純化することによって、13アミノ酸種あれば触媒活性を持ったタンパク質を再構成できることを明らかにした。さらに、10アミノ酸種あれば安定な立体構造を形成するアミノ酸配列を作れること、その10アミノ酸種の多くは、原始地球にも比較的豊富に存在した可能性が指摘されていることも明らかにした。
クラスIaに属するアミノアシルtRNA合成酵素（ARS）の系統解析と祖先型復元解析からは、IleRS共通祖先、ValRS共通祖先、IleRSとValRS両者の共通祖先ともアミノ酸特異的に反応を触媒することを確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究から、生命誕生初期の原始タンパク質のアミノ酸組成に関する重要な知見が得られた。特に、初期地球環境で容易に合成されるアミノ酸、隕石中から見つかっているアミノ酸など、初期地球上に比較的多く存在したと推測されるアミノ酸種が、タンパク質の安定な立体構造形成に重要であることを明らかにした。加えて、本研究成果から、宇宙における生命起源の場として、タンパク質、あるいは、タンパク質に代わる生命機能を司る生体高分子の安定な立体構造形成に必須な10種類程度のアミノ酸、あるいは、アミノ酸に代わるビルディングブロックが利用可能な地域・天体が有力であると予想できる。
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