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タンパク質合成システムの動的構造と機能制御

研究課題

研究課題/領域番号 60060004
研究種目

特別推進研究

配分区分補助金
研究機関東京大学

研究代表者

宮澤 辰雄 (宮沢 辰雄)  東京大学, 理学部, 教授 (60029931)

研究分担者 横山 茂之  東京大学, 理学部, 助教授 (00159229)
渡辺 公綱  東京大学, 工学部, 助教授 (00134502)
大島 泰郎  東京工業大学, 理学部, 教授 (60167301)
研究期間 (年度) 1985 – 1987
研究課題ステータス 完了 (1987年度)
配分額 *注記
180,000千円 (直接経費: 180,000千円)
1987年度: 21,000千円 (直接経費: 21,000千円)
1986年度: 62,000千円 (直接経費: 62,000千円)
1985年度: 97,000千円 (直接経費: 97,000千円)
キーワードアミノアシルtRNA合成酵素 / アンチコドン / 高度好熱菌 / 超タンパク質 / 転写後修飾 / ポリアミン / ミトコンドリア / tRNA / コドン / 修飾ヌクレオシド / 非天然アミノ酸 / ポリペプチド鎖延長因子 / アミノアシルtRNA合成酵素(ARS) / 遺伝コード / アミノ酸 / 好酸好熱菌 / タンパク質合成システム / 部位特異変異体遺伝子
研究概要

タンパク質合成システムにおける転移リボ核酸(tRNA)とアミノアシルtRNA合成酵素(ARS)などの動的構造と機能制御を, 核磁気共鳴などの物理化学の手法および生化学・分子生物学の手法を駆使して, 解析した.
(1)大腸菌のイソロイシルtRNA合成酵素に結合したイソロイシンおよびアナログのコンホメーションを解析して, ARSによるアミノ酸の識別機構を分子構造のレベルで解明した. (2)高度好熱菌のグルタミルtRNA合成酵素について, グルタミン酸tRNAとの複合体形成における, 高次構造の多段階相互適応によって, 機能部位が形成されることを明らかにした. (3)tRNAのアンチコドン1字目のヌクレオシドのコンホメーション特性が転写後修飾によって転換され, それにより, コドン認識機能が制御されていることを見いだした. (4)大腸菌のマイナーなイソロイシンtRNAのアンチコドン1字目の修飾ヌクレオシド(ライシジン)の化学構造を決定し, シチジンからライシジンへの転写後修飾により, tRNAのアミノ酸特異性がメチオニンからイソロイシンに転換していることを発見した(ミトコンドリアにおけるコドンAUAの可変性に関連). (5)高度好熱菌と高度好熱性好酸性細菌のタンパク質合成システムの特性を解明し, 多くのポリアミンの化学構造を決定し, 分岐したポリアミンを見いだした. (6)ヒトデのミトコンドリアDNAの塩基配列を解析し, 遺伝子構成における特徴を見いだし, 天然のタンパク質合成システムの人為的改変をデザインするのに重要な知見を得た. (7)ヒト上皮成長因子のメチオニン残基を, 非天然型アミノ酸であるノルロイシンに置換したタンパク質(超タンパク質)を大腸菌に生合成させて調製することに成功した. 超タンパク質に組み込むことができ, 利用価値のある非天然型アミノ酸を数種選別した. これは, タンパク質工学へ新たな展開をもたらすものである.

報告書

(3件)
  • 1987 研究成果報告書概要
  • 1986 実績報告書
  • 1985 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] S. Yokoyama; T. Watanabe; K. Murao; H. Ishikura; Z. Yamaizumi; S. Nishimura; T. Miyazawa: Proceedings of National Academy of Sciences, USA. 82. 4905-4908 (1985)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Hara-Yokoyama; S. Yokoyama; T. Miyazawa: Biochemistry. 25. 7031-7036 (1986)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ooshima ed. T. D. Brock: Thermophiles: General, Molecular, and Applied Microbiology. 137-157 (1986)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D. Kohda; S. Yokoyama; T. Miyazawa: Journal of Biological Chemistry. 262. 558-563 (1987)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D. Kohda; G. Kawai; S. Yokoyama; M. Kawakami; S. Mizushima; T. Miyazawa: Biochemistry. 26. 6531-6538 (1987)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Himeno; H. Masaki; T. Kawai; T. Ohta; I. Kumagai; K.-I. Miura; K. Watanabe: Gene. 56. 219-230 (1987)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Koide; S. Yokoyama; G. Kawai; J.-M. Ha; T. Oka; G. Kawai; T. Miyake; T. Fuwa; T. Miyazawa: Proceedings of National Academy of Sciences, USA. (1988)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Muramatsu; S. Yokoyama; N. Horie; A. Matsuda; T Y. Kuchino; S. Nishimura; T. Miyazawa: Journal of Biological Chemistry. (1988)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Yokoyama;T.Watanabe;K.Murao;H.Ishikura;Z.Yamaizumi;S.Nishimura;T.Miyazawa: "Molecular Mechanismes of codon Recognition by tRNA Species with Modified Uridine in the First Position of Anticodon" Proceedings of National Academy of Sciences,USA. 82. 4905-4908 (1985)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hara-Yokoyama;S.Yokoyama;T.Miyazawa: "Conformation Change of tRNAGlu in the Complex with Glutamyl-tRNA Synthetase Is Required for the Specific Binding of L-Glutamate" Biochemistry. 25. 7031-7036 (1986)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ooshima: "the Gene and Genetic apparatus of Extreme Thhermophiles" Thermophiles:General,Molecular,and Applied Microbiology(ed.T.D.Brock). 137-157 (1986)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Kohda;S.Yokoyama;T.Miyazawa: "Function of Isolated Domains of Methionyl-tRNA Synthetase from an Extreme Thermophile,Thermus thermophlus HB8" Journal of Biological Chemistry. 262. 558-563 (1987)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Kohda;G.Kawai;S.Yokoyama;M.Kawakami,S.Mizushima,T.Miyazawa: "NMR Analyses of the Conformations of L-Isoleucine and L-Valine Bound to Escherichia coli Isoleucyl-tRNA Synthetase" Biochemistry. 26. 6531-6538 (1987)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Himeno;H.Masaki;T.Ohta;I.Kumagai;K.-I.Miura;K.Watanabe: "Unsual Genetic Codes and A Novel Gene Structure for tRNA^<Ser>_<AGY> in Starfish Mitochondrial DNA" Gene. 56. 219-230 (1987)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Koide;S.Yokoyama;G.Kawai;J.-M.Ha;T.Oka;G.Kawai;T.Miyake;T.Fuwa; T.Miyazawa: "Biosynthesis of Protein Substituted with Nonprotein Amino Acid by Escherichia coli:Norleucine-Subsstituted Human Growth Factor" Proceedings of National Academy of Sciences,USA. (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Muramatsu;S.Yokoyama;N.Horie;A.Matsuda;T.Ueda;Z.Yamaizumi;Y.Kuchino; S.Nishimura;T.Miyazawa: "A Novel Lysine-Substituted Nucleoside in the First Position of the Anticodon of Minor Isoleucine tRNA from E. coli" Journal of Biological Chemistry. (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hara-Yokoyama;S.YoKoyama;T.Watanabe;K.Watanabe;M.Kitazume;Y.Mitamura;T.Morii;S.Takahashi;Y.Kuchino;S.Nishimura;T.Miyazawa: FBBS Lett.202. 149-152 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hara-Yokoyama;S.Yokoyama;T.Miyazawa: Biochemistry. 25. 7031-7036 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yokoyama;M.Haruki;M.Hara-Yokoyama;T.Miyazawa: Nucleic Acids Symposium Series. No.17. 199-201 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] H.NaKamura;S.Yokoyama: J.Mol.Graphics. 4. 161-164 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] D.Kohda;S.Yokoyama;T.Miyazawa: J.Biol. Chem.262. 558-563 (1987)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 横山茂之,神田大輔,宮澤辰雄: 日化誌. (1987)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] Proc.Natl.Acad.Sci.82-15. (1985)

    • 関連する報告書
      1985 実績報告書
  • [文献書誌] Biochemistry. 24-21. (1985)

    • 関連する報告書
      1985 実績報告書
  • [文献書誌] J.Biochem.98-6. (1985)

    • 関連する報告書
      1985 実績報告書
  • [文献書誌] Biochim.Biophys.Acta. 817-1. (1985)

    • 関連する報告書
      1985 実績報告書
  • [文献書誌] J.Biochem.98-5. (1985)

    • 関連する報告書
      1985 実績報告書

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公開日: 1987-03-31   更新日: 2016-04-21  

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