| 研究課題/領域番号 |
20H02018
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分17050:地球生命科学関連
|
|---|
| 研究機関 | 東京薬科大学 |
|---|
研究代表者 |
横堀 伸一 東京薬科大学, 生命科学部, 准教授 (40291702)
|
|---|
| 研究分担者 |
時下 進一 東京薬科大学, 生命科学部, 准教授 (60266898)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 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)
2022年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
|
|---|
| キーワード | 祖先配列復元 / 遺伝暗号 / 蛋白質合成 / 生命の初期進化 / 翻訳系 / 全生物の最後の共通祖先 / ロイシルtRNA合成酵素 / イソロイシルtRNA合成酵素 / バリルtRNA合成酵素 / アミノアシル化 / 分子系統解析 / tRNA / 祖先タンパク質復元 / アミノアシルtRNA合成酵素 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
翻訳系で使われるアミノ酸レパートリーの成立過程を，アミノアシルtRNA合成酵素(ARS)の多様化と基質特異性の精密化の過程の解析に基づいて検討する．究極的に2種類の祖先まで遡ることができるARSについて，複数のARS種を含む複合系統樹を作成し，アミノ酸レパートリーが変化する時期の祖先ARSの配列を推定する．これに基づき、祖先ARSを復元して生化学的な解析を行い，アミノ酸やtRNAに対する特異性を明らかにする。また，現存の翻訳系で働くARSと祖先ARSを置き換え,「祖先化」した翻訳系を順次，歴史を遡って作製する．その結果に基づいて，翻訳におけるアミノ酸レパートリーの成立過程を推定する．
|
| 研究成果の概要 |
全生物の共通祖先またはそれ以前の祖先ARS(アミノアシルtRNA合成酵素)の性質に基づいて遺伝暗号表の進化を明らかにするため、IleCom（IleRSの共通祖先）、ValCom（ValRSの共通祖先）並びにIV-Anc（IleRSとValRSの共通祖先）を復元し、その機能解析を進めた。特に、LeuRS、IleRS、またはValRSを除いたEscherichia coliの再構成型無細胞タンパク質合成系に、IleCom、ValCom、またはIV-Ancを加えてタンパク質合成を行うと、IleCom、ValComおよびIV-Ancのいずれも、タンパク質合成中に機能することが示唆された。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、全生物の最後の共通祖先並びに以前のアミノアシルtRNA合成酵素の復元に成功した。これは、現生生物が共通して使用する遺伝暗号表がどのように成立したのか、その成立過程を明らかにする上で重要である。また、このような研究は生命の初期進化研究を理論だけではない実証的な研究として進めていく上でも重要である。
|
