| 研究課題/領域番号 |
19K21181
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| 補助金の研究課題番号 |
18H06055 (2018)
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 (2019)
補助金 (2018) |
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| 審査区分 |
0701:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 立教大学 |
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研究代表者 |
向井 崇人 立教大学, 理学部, 助教 (40612114)
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| 研究期間 (年度) |
2018-08-24 – 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 |
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | tRNA / アプタマー / 遺伝暗号 / 合成生物学 / allo-tRNA |
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| 研究開始時の研究の概要 |
tRNA分子の構造は規格化され互いに似通っているため、短い塩基配列やタンパク質のタグ配列の様な特徴的目印を付けることが難しい。本研究では、規格通りのtRNA立体構造を維持したまま、局所的な立体構造的特徴（立体構造タグと名付ける）を付与することを目指す。tRNAのフレームとして最近自然界から見つけたallo-tRNAグループの物を用い、allo-tRNAのV-アーム部分にタグ構造を融合する。
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| 研究成果の概要 |
アミノ酸を運搬するtRNA分子と、他の分子に結合するRNAアプタマーを、両者の機能を維持したまま融合することに成功した。allo-tRNA骨格上に様々なヘアピン型RNAアプタマーを移植し、結合タンパク質と実際に結合することを確認した。新規tRNA種によって４種類のアミノ酸（セリン、アラニン、チロシン、ヒスチジン）が運搬された。結合タンパク質の過剰発現により、tRNAを翻訳系から隔離する事もできた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
遺伝暗号システムのダイナミックな改変や制御を行うための基盤的技術を発明した。アミノ酸を運搬するtRNA分子の改変自由度が飛躍的に向上し、将来的には様々な人工のアミノ酸や核酸塩基を用いたタンパク質工学やRNA工学の実現が期待される。無細胞タンパク質合成系の性能向上にも役立つ。更に、細胞内のtRNA分子集団の機能をON/OFF制御できるため、細胞内における２つの遺伝暗号システムの切り替えが実現しうる。
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