1994 年度実績報告書

進化分子工学に基づく生体高分子の設計

研究課題

研究課題/領域番号	06302085
研究種目	総合研究(A)
研究機関	埼玉大学
研究代表者	伏見譲埼玉大学, 工学部, 教授 (80011641)
研究分担者	柳川弘志三菱化学生命科学研究所, 主任研究員ト部格大阪大学, 工学部, 教授 (60029246) 森島績京都大学, 工学部, 教授 (50026093) 郷通子名古屋大学, 理学部, 教授 (70037290) 大島泰郎東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (60167301)
キーワード	高分子工学 / 配列空間の適応歩行 / 階層的分子進化 / エクソンシャフリング / 適応度の地形 / 耐熱静翼酵素 / キメラ蛋白 / ウイルス型対応づけ
研究概要	進化分子工学の手法を、遺伝子型と表現型の対応付け戦略と、カンダム置換の階層により、分類した。すなわち、前者でウイルス型、細胞型、RNA型に分けた。「ウイルス型」では、ファージ進化リアクターの改良と、in vitroウイルスと呼ぶべき人工増殖系の開発を行った。これらを用いて凸凹を伴う富士山型地形の測定するための実験理論を作った(伏見)。コンピュータシミュレーションにより、地形が環境や他の固体数で動的に変化する際の多様性の進化、地形のカオス的変動による自発的分化現象を見いだした(金子)。「細胞型」では、イソプロピル酸デヒドロゲナーゼをその酵素遺伝子を好熱菌の中で発現させるという方法で耐熱化した。双子型酵素イソクエン酸デヒドロゲナーゼからの基質特異性の進化の道筋を研究した(大島)。好熱菌タカラーゼにランダム点突然変異やランダム伸長変異を導入し、立体構造と、酵素機能を評価軸とする地形を測定した(ト部)。「RNA型」では、枯草菌にポリtRNA構造が見られるが、これが、翻訳装置の多くの遺伝子と配列が相関していることがわかった(大西)。「モジュールの組み合わせ型」では、モジュールの結合様式をパターン化し、機能発現のために必須な安定構造の設計指針を得るために、立体構造既知の蛋白質を構成するモジュールの構造と機能を分類した(郷)。モジュールを置換したキメラグロビンを種々作成し、ヘム結合様式、4次構造形成能を調べた結果、構造と機能はモジュール単位で分担している可能性が強く示唆された。(森島)。バルナーゼのモジュールの一部は単独でも活性を示すこと、自己集中すること、順列を変えた変異体の構造はモルテングロビュールに近いこと明らかにした(柳川)。班会議を3回開いた。また、3月3日には、東京・化学会館で第2回進化分子工学シンポジウムを主催した。班員全員と、ゲストスピーカー3名による11講演があり、108名の出席があり、活発な質疑討論が行われた。

研究成果
(8件)

すべてその他

すべて文献書誌 (8件)

[文献書誌] Aita,T.: "Period Dependent Selection in Continuos Culture of Viruses in a Periodic Environment" J.Thesr.Biol.168. 281-289 (1994)
[文献書誌] Nakashima,T.: "Structure of Human C CG1 geme: relationship between the exons/introns and the functional domain/modules of protrir" Gene. 141. 193-200 (1994)
[文献書誌] Oshima,T.: "Stabilization of proteino by evalutionary molecular Engineering Technigwe" Current Opinion Structural Biol. 4. 623-628 (1994)
[文献書誌] Abe,J.: "Thermal stabilization of Kanamycin Nucleotidyl transferase by Evolutionary Molecular Engineering" Protein Eng.7. 1168-1168 (1994)
[文献書誌] Wakasugi,K.: "“Module" Substitution in Hemoglobin Subunit:preparation and characterization of a “chimeric βα Subunit" J.Biol.Chem.269. 18750-18756 (1994)
[文献書誌] Hoji,H: "Preparation of S-Protected Cystein-Containing Peptide Thioester and Its Use for Synthesis of the Barnase-like Domain" Bull.Chem.Soc.Jan. 68. 330-336 (1995)
[文献書誌] 赤坂一之: "蛋白質-この絶妙な設計物" 吉岡書店, (1994)
[文献書誌] 伏見譲: "第2回進化分子工学シンポジウム講演要旨集" 本研究班, 17 (1995)

1994 年度 実績報告書

進化分子工学に基づく生体高分子の設計

研究代表者

伏見 譲 埼玉大学, 工学部, 教授 (80011641)

研究成果

[文献書誌] Aita,T.: "Period Dependent Selection in Continuos Culture of Viruses in a Periodic Environment" J.Thesr.Biol.168. 281-289 (1994)

[文献書誌] Nakashima,T.: "Structure of Human C CG1 geme: relationship between the exons/introns and the functional domain/modules of protrir" Gene. 141. 193-200 (1994)

[文献書誌] Oshima,T.: "Stabilization of proteino by evalutionary molecular Engineering Technigwe" Current Opinion Structural Biol. 4. 623-628 (1994)

[文献書誌] Abe,J.: "Thermal stabilization of Kanamycin Nucleotidyl transferase by Evolutionary Molecular Engineering" Protein Eng.7. 1168-1168 (1994)

[文献書誌] Wakasugi,K.: "“Module" Substitution in Hemoglobin Subunit:preparation and characterization of a “chimeric βα Subunit" J.Biol.Chem.269. 18750-18756 (1994)

[文献書誌] Hoji,H: "Preparation of S-Protected Cystein-Containing Peptide Thioester and Its Use for Synthesis of the Barnase-like Domain" Bull.Chem.Soc.Jan. 68. 330-336 (1995)

[文献書誌] 赤坂 一之: "蛋白質-この絶妙な設計物" 吉岡書店, (1994)

[文献書誌] 伏見 譲: "第2回進化分子工学シンポジウム講演要旨集" 本研究班, 17 (1995)

1994 年度実績報告書

伏見譲埼玉大学, 工学部, 教授 (80011641)

[文献書誌] 赤坂一之: "蛋白質-この絶妙な設計物" 吉岡書店, (1994)

[文献書誌] 伏見譲: "第2回進化分子工学シンポジウム講演要旨集" 本研究班, 17 (1995)