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ウイルスゲノムRNAの品質管理: 翻訳・転写・粒子形成の密接な関わり

公募研究

研究領域多様性と非対称性を獲得するRNAプログラム
研究課題/領域番号 23112719
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

今高 寛晃  兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50201942)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
2012年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2011年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
キーワード再構成 / 翻訳 / ウイルス / 試験管内合成 / ウイルスカプシド / 翻訳因子 / タンパク質プロセッシング / タンパク質合成 / RNAウイルス / 品質管理 / 転写 / ウイルス複製 / RNAレプリコン / 脳心筋炎ウイルス
研究実績の概要

本年度は懸案であった再構成型翻訳システムを完成させた。HeLa細胞よりリボソーム、tRNA,eEF2を精製した。eEF1(eEF1A, eEF1Balfa, eEF1Bgamma)複合体とeRF(eRF1, eRF3)複合体はそれぞれBHK21細胞で発現し、ニッケルカラムで精製した。20種類のアミノアシルtRNA合成酵素もBHK21細胞で発現させた。そのうちGlu-ProRS, LysRS, ArgRS, GlnRS, MetRS, LeuRS, ILeRS、AspRSは複合体として精製した。以上の因子とT7RNAポリメラーゼ、ATP,GTP,CTP,UTP,アミノ酸などと混合し,システムを構築した。テンプレートはC型肝炎ウイルスのリボソーム進入部位(IRES)の下流に目的タンパク質をコードするようにした。レニラルシフェラーゼ(38kDa),Ago-2(80kDa)そしてbeta-Gal (120kDa)をコードさせるとそれぞれ全長のタンパク質が合成された。
このシステムを用い、脳心筋炎ウイルスのカプシド分断のメカニズムを探った。カプシドタンパクである2A-2Bの部分はウイルス由来のプロテアーゼによって切断されず、分断のメカニズムは不明であった。ヒト細胞抽出液由来タンパク質合成系で2A2B部分を翻訳すると2Aと2Bに分断された。そのメカニズムを探るために2A2B部分を上の再構成型翻訳システムで反応させた。すると、抽出液由来タンパク質合成系と同様に2Aと2Bに分断されて合成された。このことは2A2Bの分断には特別な因子は必要でないということを示している。そして、eRFを抜いて翻訳すると、2Aは合成されたが2Bは合成されなかった。2A2B部位には翻訳終結コドンは無いが、終結因子が2A2Bの分断に必要であることがわかった。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Reconstitution of eukaryotic translation initiation factor 3 by co-expression of the subunits in a human cell-derived in vitro protein synthesis system2013

    • 著者名/発表者名
      Mamiko Masutani
    • 雑誌名

      Protein Expression and Purification

      巻: 87 号: 1 ページ: 5-10

    • DOI

      10.1016/j.pep.2012.10.001

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reconstitution of the human chaperonin CCT by co-expression of the eight distinct subunits in mammalian cells2012

    • 著者名/発表者名
      Kodai Machida
    • 雑誌名

      Protein Expression and Purification

      巻: 82 号: 1 ページ: 61-69

    • DOI

      10.1016/j.pep.2011.11.010

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of encephalomyocarditis virus in a cell-free system : from DNA to RNA virus in one tube2012

    • 著者名/発表者名
      T.Kobayashi
    • 雑誌名

      Biotechnology Letters

      巻: 34 号: 1 ページ: 67-73

    • DOI

      10.1007/s10529-011-0744-z

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of encephalomyocarditis virus in a cell-free system: from DNA to RNA virus in one tube2012

    • 著者名/発表者名
      Tominari Kobayashi
    • 雑誌名

      Biotechnology Letters

      巻: 34 号: 3 ページ: 67-73

    • DOI

      10.1007/s10529-012-1086-1

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single molecule imaging with a tagged ribosome to explore trans-translation2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Imataka
    • 雑誌名

      J Biochemistry

      巻: 152 号: 4 ページ: 293-295

    • DOI

      10.1093/jb/mvs091

    • NAID

      10031166141

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] RNA replication systems based on a human cell extracts-derived in vitro translation system with the encephalomyocarditis virus RNA2011

    • 著者名/発表者名
      T.Kobayashi
    • 雑誌名

      J.Biochemistry

      巻: 150 号: 4 ページ: 423-430

    • DOI

      10.1093/jb/mvr072

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Cell-free RNA replication systems based on a human cell extracts-derived in vitro translation system with the encephalomyocarditisvirus RNA2012

    • 著者名/発表者名
      Tominari Kobayashi
    • 学会等名
      第85回日本生化学会
    • 発表場所
      マリンメッセ福岡
    • 年月日
      2012-12-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 改変カプシドを持つ脳心筋炎ウイルス粒子の合成2012

    • 著者名/発表者名
      行貝純
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会
    • 発表場所
      マリンメッセ福岡
    • 年月日
      2012-12-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] E型肝炎ウイtルス様粒子の試験管内再構成2012

    • 著者名/発表者名
      上田友作
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会
    • 発表場所
      マリンメッセ福岡
    • 年月日
      2012-12-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ヒトin vitroタンパク質合成系を利用したヒトリコンビナントCCTの機能解析2012

    • 著者名/発表者名
      町田幸大
    • 学会等名
      大阪大学蛋白質研究所セミナー「分子シャペロンの機能発現の新展開と細胞制御」
    • 発表場所
      大阪大学蛋白質研究所
    • 年月日
      2012-11-15
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒ ト因子由来再構成型翻訳システムを利用したヒトリコンビナントCCTサ ブユ2012

    • 著者名/発表者名
      町田幸大
    • 学会等名
      第12回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2012-06-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト型再構成翻訳系によるシャペロニンCCTリコンビナント体の機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      町田幸大
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2011-12-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ヒト因子由来再構成型翻訳系の開発2011

    • 著者名/発表者名
      小林富成
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2011-12-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Two efficient methods of reconstitution of eukaryotic translation initiation factor 32011

    • 著者名/発表者名
      Mamiko Masutani
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2011-12-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ヒト因子由来再構成型翻訳系の開発2011

    • 著者名/発表者名
      小林富成
    • 学会等名
      第6回無細胞生命科学研究会
    • 発表場所
      兵庫県立大学(兵庫県)
    • 年月日
      2011-11-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ヒト細胞抽出液由来無細胞翻訳系を用いたRNAウイルスの品質管理機構の探索2011

    • 著者名/発表者名
      中村祐輔
    • 学会等名
      第6回無細胞生命科学研究会
    • 発表場所
      兵庫県立大学(兵庫県)
    • 年月日
      2011-11-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ヒト因子由来再構成型タンパク質合成・フォールディング連動システムの構築:シャペロニンCCTのフォールディング活性発現機構の解明にむけて2011

    • 著者名/発表者名
      町田幸大
    • 学会等名
      第6回無細胞生命科学研究会
    • 発表場所
      兵庫県立大学(兵庫県)
    • 年月日
      2011-11-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] E型肝炎ウイルス粒子の試験管内形成2011

    • 著者名/発表者名
      上田友作
    • 学会等名
      第6回無細胞生命科学研究会
    • 発表場所
      兵庫県立大学(兵庫県)
    • 年月日
      2011-11-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 改変カプシドを持つ脳心筋炎ウイルスの試験管内合成2011

    • 著者名/発表者名
      行貝純
    • 学会等名
      第6回無細胞生命科学研究会
    • 発表場所
      兵庫県立大学(兵庫県)
    • 年月日
      2011-11-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 脳心筋炎ウイルスを用いたウイルス様粒子の試験管内合成2011

    • 著者名/発表者名
      宮崎祐輔
    • 学会等名
      第6回無細胞生命科学研究会
    • 発表場所
      兵庫県立大学(兵庫県)
    • 年月日
      2011-11-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 翻訳開始因子eIF3タンパク複合体の再構築における有用なタンパク合成法2011

    • 著者名/発表者名
      舛谷真美子
    • 学会等名
      第6回無細胞生命科学研究会
    • 発表場所
      兵庫県立大学(兵庫県)
    • 年月日
      2011-11-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 無細胞システムによる真核生物翻訳開始因子複合体の調製2011

    • 著者名/発表者名
      竹本千重
    • 学会等名
      第6回無細胞生命科学研究会
    • 発表場所
      兵庫県立大学(兵庫県)
    • 年月日
      2011-11-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 真核細胞における翻訳開始からタンパク質フォールディングまで:再構成系による研究2011

    • 著者名/発表者名
      今高寛晃
    • 学会等名
      第84回日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府)(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Two efficient methods of reconstitution of eukaryotic translation initiation factor 32011

    • 著者名/発表者名
      Mamiko Masutani
    • 学会等名
      第13回国際RNA学会年会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府)
    • 年月日
      2011-06-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Cell-free RNA replication systems based on a human cell extracts-derived in vitro translation system with the encephalomyocarditisvirus RNA2011

    • 著者名/発表者名
      Tominari Kobayashi
    • 学会等名
      第13回国際RNA学会年会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府)
    • 年月日
      2011-06-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Functional interaction between the neuronal RNA-binding protein HuD and Akt12011

    • 著者名/発表者名
      Akira Fukao
    • 学会等名
      第13回国際RNA学会年会
    • 発表場所
      京都国際会館(京都府)
    • 年月日
      2011-06-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] Cell-free protein synthesis2012

    • 著者名/発表者名
      Kodai Machida
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      Intech
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] 実験医学29巻ヒト型無細胞翻訳システムを創る2011

    • 著者名/発表者名
      今高寛晃、舛谷真美子、小林富成
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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