Whole-in-oneシステムによる生命の創成

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12875152
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 上田 卓也 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (80184927)
• キーワード: 人工細胞 / バイオシステム / 蛋白質合成系

研究概要

大腸菌の蛋白質合成系に関与する可溶性の蛋白性因子(開始因子、伸長因子、終結因子、アミノアシル合成酵素等)の31種類の因子をクローニング、大量発現、精製を行った。さらに、リボソームも極めて純度のものを単離し、また80種類のtRNAを含む画分を調整した。これらの170種類の分子種から再構築することにより、蛋白質合成活性をもった蛋白質合成系(PUREシステム)の作製に成功した。PUREシステムは、1mlあたり0.2mgの蛋白質の生産が可能であった。現在生体外蛋白質合成系または無細胞蛋白質合成系と称されているものは、すべて細胞を破砕した抽出液に過ぎず、真の意味での生体外蛋白質合成系は申請者の本システムがはじめてである。このシステムは、蛋白質分解酵素や核酸分解酵素を含まず、また実験者がその反応を自由に制御できる点で、大変優れた遺伝子発現システムの構築に成功したといえる。このシステムにより、MS2やQβなどのファージを創製することを試みたが、感染能を有するファージを造り出すことはできなかった。同時の並行して、大腸菌の抽出液を用いたシステムでは、感染能を有するファージが生産された。このことから、こうしたファージのアセンブリーには大腸菌由来の蛋白質が関与していることが、示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Yasukawa,T: ""A pathogenic point mutation reduces stability of mitochondrial mutant tRNA^<lle>""Nucleic Acids Research. 28. 3779-3784 (2000)
• [文献書誌] Tomari,Y: ""The role of tightly bound ATP In Escherichia coli tRNA nucleotidyltransferase""Genes to Cells. 5. 689-698 (2000)
• [文献書誌] Yokogawa,T: ""Characterization and tRNA Recognition of Mammalian Mitochondrial Seryl-tRNA Synthetase""J.Biol.Chem.. 275. 19913-19920 (2000)
• [文献書誌] Yasukawa,T: ""Defect in modification at the anticodon wobble nucleotide of mitochondrial tRNA^<Lys> with the MERRF encephalomyopathy pathogenic mutation""FEBS Letters. 467. 175-178 (2000)
• [文献書誌] Yasukawa,T: ""Modification Defect at Anticodon Wobble Nucleotide of Mitochondrial tRNAs^<Leu> (UUR) with Pathogenic Mutations of Mitochondrial Myopathy,Encephalopahty, Lactic Acidosis, and Stroke-like Episodes""J.Biol.Chem.. 275. 4251-4257 (2000)