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限定されたアミノ酸からなるランダム配列タンパク質の機能探索

研究課題

研究課題/領域番号 19657073
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 進化生物学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

土居 信英  慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (50327673)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2008年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2007年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード生命の起源 / 合成生物学 / 試験管内選択 / 遺伝暗号 / mRNAディスプレイ法 / ライブラリー / 配列空間 / 進化
研究概要

本研究では、独自の試験管内選択技術であるin vitro virus (IVV)法を用いて、「原始的」アミノ酸を含む、限定された数種類のアミノ酸からなる大規模なランダム配列タンパク質ライブラリーを構築し、その中から機能や構造をもつ配列の探索を行う。これにより、タンパク質や遺伝暗号の初期進化の可能性に関する「実験進化学」的アプローチを試みるとともに、「20種類よりも少ないアミノ酸からなる限定された配列空間を探索する」というアイデアが、新しい機能タンパク質の効率的な探索法として有効か否か検証することを目的とする。ランダム配列として、コドンの2文字目と3文字目の塩基をN(4種類の塩基の混合)とし、コドンの1文字目の塩基をGまたはAに限定した合成DNAを用いて、12種類のアミノ酸からなるランダム配列を設計した。コントロールとして、コドンの1文字目の塩基もNとした20種類すべてのアミノ酸からなるランダム配列も準備した。SH3ドメインの約半分をこれらのランダム配列で置換したライブラリーをそれぞれ作製し、SH3ドメインの基質ペプチドへの結合能を指標として試験管内選択を行った。その結果、アミノ酸の種類を限定した場合と20種類すべてを用いた場合とで、いずれもスクリーニングの3ラウンド目で結合能をもつ配列の濃縮が確認されたことから、2つのライブラリーはアミノ酸の種類に関わらずほぼ同程度の機能配列を含んでいることが示唆された。現在、得られたタンパク質を大量発現・精製して、アミノ酸の種類によって結合能以外の物性に違いがあるか詳細に検討中である。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Photocleavable linkage between genotype and phenotype for rapid and efficient recovery of nucleic acids encoding affinity-selected Proteins2007

    • 著者名/発表者名
      Doi, N.
    • 雑誌名

      J.Biotechnol. 131

      ページ: 231-239

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 少数種アミノ酸からなるSH3ドメインの試験管内選択2008

    • 著者名/発表者名
      田中淳子
    • 学会等名
      第81回日本生化学会・第31回日本分子生物学会合同年会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2008-12-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] アミノ酸の種類を限定した機能性ドメインの試験管内選択2007

    • 著者名/発表者名
      田中 淳子
    • 学会等名
      第80回日本生化学会・第30回日本分子生物学会合同年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-12-14
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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