| 研究課題/領域番号 |
18K05428
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38030:応用生物化学関連
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| 研究機関 | 崇城大学 (2020-2021)
東北大学 (2018-2019) |
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研究代表者 |
小島 幸治 崇城大学, 生物生命学部, 准教授 (80457382)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | 天然ゴム / 無細胞翻訳系 / パラゴムノキ / ゴム粒子 / 大腸菌 / イソプレノイド / ラテックス / 無細胞翻訳 / 酵素複合体の再構築 / イソプレン / cis-prenyltransferase / Hevea brasilliensis |
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| 研究成果の概要 |
天然ゴムはイソプレンの重合体であり、生合成はパラゴムノキのラテックスに存在するゴム粒子上で行われると考えられており、現在までにゴム粒子上のタンパク質因子を同定し、それぞれの役割の解明がなされてきた。その過程において、小麦胚芽由来の無細胞翻訳系を用い、シスプレニルトランスフェラーゼを含む因子をゴム粒子上に適切に組み込むことにより、分子量百万のポリマー合成活性をもつタンパク質複合体を再構築することに成功した（山下ら2016）。本研究では、天然ゴム合成酵素複合体の合成およびゴム粒子上への再構成には、真核生物由来の特別な因子に依存せずに、原核生物の無細胞翻訳系を用いても可能であることがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
天然ゴム生合成の機構の理解がさらに深まれば、今後高品質で高生産な天然ゴムの人工的な合成手法が確立できることが期待できる。また、合成酵素の合成や再構築には、複雑な因子の関与を必要としないことも考慮し、大腸菌などの原核生物の無細胞翻訳系を用いれば、安価な天然ゴム合成系の開発が可能になる。天然ゴム合成や複合体構築に関して、各因子の相互作用の重要性と合成活性のとの相関の解明から、今回実現が不可能であった複合体の単離や立体構造の解明に向けて一歩ずつ近づくことが可能になってきた。このように、本研究で得られる天然ゴム合成機構に関する理解は、学術（工学系、農学系）や産業へと幅広く応用されることが期待される。
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