| 研究領域 | 生物合成系の再設計による複雑骨格機能分子の革新的創成科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
19H04653
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
中田 栄司 京都大学, エネルギー理工学研究所, 准教授 (70467827)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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| キーワード | 分子コンビナート / 酵素間距離 / 物質変換システム / 非天然物合成 / DNAナノ構造体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
微生物などが有する天然化合物合成システムに倣い、試験管内で酵素間距離を制御することで、積極的に非天然骨格を有する生理活性物質の生合成を合目的におこなう。そのために、申請者らが開発した試験管内での高効率な物質変換システム「分子コンビナート」を応用し、様々な酵素を組み合わせて非天然化合物を試験管内で高効率に創出できる「分子コンビナート」を創製する。
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| 研究実績の概要 |
DNAナノ構造体と酵素間をつなぐアダプターにさらに新たな戦略を導入した。これまで直交性を有するモジュール型アダプター(DNA結合性タンパク質とタグタンパク質の組み合わせ)として、基質の選択性によって直交性を発揮するものとDNAの配列選択的に直交性を発揮するものの2種類を報告してきた。さらに、これらは反応速度論に基づいた戦略を基にすることで合理的に設計できることを明らかとしてきた。今年度は、その戦略に基づいて、タグタンパク質の基質をその結晶構造に基づいて新たにデザインした。具体的には、モジュール型アダプターと基質修飾DNA配列との反応は、DNA結合性タンパク質によるDNA配列の認識とその後に起こる基質とタグタンパク質の反応に大別される。本来のタグタンパク質と基質では、基質とタグタンパク質の反応性が高すぎるために配列選択性が発揮されなかった。そこで、新規にデザインした基質は、先の戦略に基づき、あえて基質とタグタンパク質の反応性を抑え、選択性は発揮しつつもその反応速度には影響を及ぼさない程度に調節をおこなった。その結果、これまでDNA配列選択的なモジュール型アダプターに利用できなかったタグタンパク質を用いても設計できることを明らかとした。このモジュール型アダプター群は先に完成していた配列選択的なモジュール型アダプター群とは基質の選択性を基にした直交性を発揮することも示されたため、モジュール型アダプターの多様性をさらに拡張させることに成功した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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