| 研究課題/領域番号 |
21K05270
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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37010:生体関連化学
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
藤野 公茂 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (00772378)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 無細胞翻訳系 / tRNA / 遺伝暗号 / バイオハザード / プロテオミクス / キメラtRNA / 改変遺伝暗号 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
申請者は、先行研究において、アミノ酸入れ替え遺伝暗号を持つ試験管内タンパク質合成系を提案した。この系は、通常の生物の持つ遺伝暗号と異なるため、万が一、組み換え遺伝子が外部に漏洩しても、実害を及ぼさないという利点がある。一方、タンパク質合成量が、通常の系の10分の1程度と低いという問題もあった。そこで、本研究では、使用するtRNAの大部分を大腸菌から抽出した天然tRNAに置き換えることで、タンパク質合成活性の高いアミノ酸入れ替え遺伝暗号の構築を目指す。本系が確立すれば、危険な遺伝子を用いずに、研究対象となるタンパク質のみを得る有用な方法となることが期待される。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、大腸菌から抽出した天然のtRNAと、試験管内転写反応により合成した人工tRNAを組み合わせることでハイブリッドtRNAを構築し、これを用いて、SerとLeuを交換した遺伝暗号を持つ無細胞翻訳系の簡便な調製法を開発した。この翻訳系で使用されるSer/Leu交換遺伝子は、普遍遺伝暗号を持つ通常の生物では不活性となるため、バイオハザードリスクの無い遺伝子の設計が可能となった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発された、Ser/Leu交換遺伝暗号を持つ再構成無細胞翻訳系は、遺伝子の漏洩に由来するバイオハザードリスクの無いタンパク質合成系として、今後の利用が期待される。
さらに、近年Ser/Leu交換遺伝暗号を実際の生物で構築する試みが世界的に行われており、本研究の成果は、生物への実装に先駆けたモデル系として、今後の研究に重要な知見を提供すると考えられる。
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