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生命の初期進化におけるアミノ酸獲得仮説の実験的検証

研究課題

研究課題/領域番号 25650127
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 進化生物学
研究機関大阪大学

研究代表者

市橋 伯一  大阪大学, 情報科学研究科, 准教授 (20448096)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードRNA複製酵素 / コドン / アミノ酸 / RNA / 進化 / 実験進化 / アミノ酸獲得仮説
研究成果の概要

原始生命のタンパク質は現在のような20種類よりも少ない数だったと考えられている。本研究ではタンパク質を構成する20種類のアミノ酸を減らせるかを検証するために、独自に開発したRNA自己複製システムを用いて、20未満のアミノ酸からなる酵素が進化するかを検証した。その結果、RNA複製酵素中に元々8個存在したメチオニンコドンを2つにまで減少させることに成功した。ただし、残りの2つについては別のどのアミノ酸に変異させても十分な活性を示さなかった。したがって、完全に20未満のアミノ酸からなる複製酵素を得るには、もっと異なる環境、例えば完全にメチオニンのない環境など、での進化が必要だと考えられる。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Adaptive Evolution of an Artificial RNA Genome to a Reduced Ribosome Environment.2015

    • 著者名/発表者名
      Mizuuchi, R., Ichihashi, N., Usui, K., Kazuta, Y., and Yomo, T
    • 雑誌名

      ACS Synthetic biology

      巻: 4 号: 3 ページ: 292-298

    • DOI

      10.1021/sb5000884

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of ribosomes on the kinetics of Qb replication2014

    • 著者名/発表者名
      Usui, K., Ichihashi, N., Kazuta, Y., Matsuura, T., Yomo, T
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 588 号: 1 ページ: 117-123

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2013.11.018

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probabilistic model based error correction in a set of various mutant sequences analyzed by nextgeneration sequencing.2013

    • 著者名/発表者名
      Takuyo Aita, Norikazu Ichihashia, Tetsuya Yomo.
    • 雑誌名

      Computational Biology and Chemistry

      巻: 47 ページ: 221-230

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Darwinian evolution in a translation-coupled RNA replication system within a cell-like compartment2013

    • 著者名/発表者名
      Ichihashi, N., Usui, K., Kazuta, Y., Sunami, T., Matsuura T., Yomo, T
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 4 号: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1038/ncomms3494

    • NAID

      120006831817

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic model of double-stranded RNA formation during long RNA replication by Qβreplicase2013

    • 著者名/発表者名
      Usui, K., Ichihashi, N., Kazuta, Y., Matsuura, T., Yomo, T
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 587 号: 16 ページ: 2565-2571

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2013.06.033

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Darwinian Evolution in a Translation-Coupled RNA Replication System Within a Cell-Like Compartment.2013

    • 著者名/発表者名
      Norikazu Ichihashi, Kimihito Usui, Tetsuya Yomo.
    • 学会等名
      The International Astrobiology Workshop 2013(as the Japan Astrobiology Network Annual Meeting #6)
    • 発表場所
      JAXA/ISAS, Sagamihara, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 人工自己複製システムにおける利己的RNAの出現と耐性の進化2013

    • 著者名/発表者名
      市橋伯一, 四方哲也
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 次世代シーケンサーを用いた人工細胞モデルにおけるゲノムRNAの進化プロセスの解析2013

    • 著者名/発表者名
      市橋伯一, 中村昇太 , 四方哲也
    • 学会等名
      第51回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] PURE SYSTEMを用いた人工RNAゲノムの自己複製・進化システムの構築2013

    • 著者名/発表者名
      市橋伯一, 臼井公人, 四方哲也
    • 学会等名
      第8回無細胞生命科学研究会
    • 発表場所
      新潟大学中央図書館
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] 進化分子工学 高速分子進化によるタンパク質・核酸の開発2013

    • 著者名/発表者名
      発行年 出 版 社 NTS 著 者 名 角南武志, 市橋伯一, 四方哲也
    • 総ページ数
      466
    • 出版者
      NTS
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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