超たんぱく質の作製と人工機能の付与

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06403034
• 研究種目: 一般研究(A)
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 宍戸 昌彦 岡山大学, 工学部, 教授 (60026268)
• キーワード: 非天然アミノ酸 / 超たんぱく質 / 人工機能 / ストップコドン / ストレプアビジン / 蛍光性アミノ酸 / 核酸塩基アミノ酸

研究概要

1.非天然アミノ酸の合成 平成6年度において、次の非天然アミノ酸が新たに合成され、光学分割された。L-フェロセニルアラニン、L-2-アンスラキノニルアラニン、L-ジメトキシフェニルアラニン、L-ウイラジン。これらの非天然アミノ酸はすべてアシラーゼ法によって光学分割され、またN端保護基を結合することによって通常のペプチド合成に組み込むことが可能であった。
2.種々の非天然アミノ酸を結合した転移RNAの作製 種々の非天然アミノ酸のシアノメチルエステルを合成し、シチジンとアデノシンからなるジヌクレオチドの3'末端に結合した。後者を3'末端のCAユニットを欠く転移RNAにT4リガーゼで結合した。このようにして合成した種々の非天然アミノ酸担持転移RNAを-80°で保存した。
3.細胞外たんぱく質生合成系の作製 大腸菌を破砕し、リボソームや転移RNAを含む分画を取り出した。この細胞外たんぱく質合成系として十分な活性があることを確認した。
4.ストレプトアビジンをコードするDNAの改変 83番目のアミノ酸(チロシン)をコードするコドンをTATからTAG(ストップコドン)に変換した。
5.83位に種々の非天然アミノ酸を導入したストレプトアビジンの作製 上の材料を組合わせて、83位にアンスリルアラニン ウイラジン あるいはフェニルアゾフェニルアラニンを導入した超たんぱく質を合成した。これらのたんぱく質はそれぞれ、蛍光性基、核酸結合基、光異性化基を持っており、それらによる機能発現が期待できる。

研究成果

• [文献書誌] M.Imaizumi: "Preparotion of Anti-Pyrenyl Antibody and Its Chiral Recognition against a Nonnatural Amino Acid Carrying Pyrenyl Group" Chemistry Letters. 1994. 51-52 (1994)
• [文献書誌] T.Hohsaka: "Photoswitching of NAD^+-Mediated Enzyme Reaction through Photoreversible Antigen-Antibody Reaction" Journal of the American Chemical Society. 116. 413-414 (1994)
• [文献書誌] T.Hohsaka: "Site-Specific Incorporation of Photofunctional Nonnatural Amino Acids into a Polypeptide through in vitro Protein Biosynthesis" FEBS Letters. 344. 171-174 (1994)
• [文献書誌] M.Harada: "Photocontrolled Uptake and Release of Photochromic Heptens by Monoclonal Antibodies" Bulletin of the Chemical Society,Japan. 67. 1380-1385 (1994)
• [文献書誌] M.Imaizumi: "Fluorescence Behavior of Pyrenyl Groups bound to Anti-Pyrenyl Antibody" Journal of Physical Chemistry. (印刷中).
• [文献書誌] H.Narisawa: "Die Makromolecular Chemie" Photocontrol of Orientation of Photochromic Dichroic Dyes in Cholesteric Polymer Films, ((印刷中))