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2022 年度 実績報告書

祖先アミノアシルtRNA合成酵素の復元と段階的な祖先翻訳系の構築

研究課題

研究課題/領域番号 20H02018
研究機関東京薬科大学

研究代表者

横堀 伸一  東京薬科大学, 生命科学部, 准教授 (40291702)

研究分担者 時下 進一  東京薬科大学, 生命科学部, 准教授 (60266898)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード祖先配列復元 / 蛋白質合成 / 生命の初期進化
研究実績の概要

IV-Anc(IleRSとValRSの共通祖先)とIleCom(全IleRSの共通祖先:全生物の最後の共通祖先CommnoteのIleRS)、ValCom(全ValRSの共通祖先:CommnoteのValRS)の解析:これらの祖先アミノアシルtRNA合成酵素(ARS)で現生種Escherichia coliのARS を置き換えた再構成型大腸菌無細胞タンパク質合成系を用いてタンパク質合成を行い、どのARSの活性を相補するかを引き続き検討した。IV-Anc、IleCom、ValComいずれもE. coli無細胞細胞タンパク質合成系中で、機能することが明らかになった。その1例として、IleCom添加によりE. coli IleRS非存在下でのタンパク質合成が進行したことが挙げられる。また、この結果、IV-Anc、IleCom、並びにValComはE. coli tRNAを基質とすることが示唆された。
Class IIa/IIb ARSの祖先ARSの発現:Class IIa/IIb ARSの分子系統解析(Furukawa et al. 2022)に基づき,姉妹群であるProRSとSerRSについて,各々の共通祖先(Commnote時代の酵素であるProComとSerCom)とProRSとSerRSの共通祖先(PS-Anc)の配列復元を試みた。まず、ProComとSerCom、並びにPS-Ancについて、プログラムCodeMLを用いて配列推定を行った。これらの祖先タンパク質の大腸菌内での遺伝子発現プラスミドを構築し、大腸菌内での発現を試みたがSerComのみ可溶性タンパク質として得られた。引き続き、他のプログラム(IQ-Tree)を用いて配列推定を行い、大腸菌内での遺伝子発現プラスミドを構築した。

現在までの達成度 (段落)

令和4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

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] 祖先アミノアシルtRNA合成酵素の復元2022

    • 著者名/発表者名
      横堀伸一、馬場柾、橋本ちひろ、松田直樹、遠藤有紀、佐藤陸、笹本峻弘、古川龍太郎、 山岸明彦
    • 学会等名
      日本進化学会 年大会 第24回 沼津大会
  • [学会発表] アミノアシルtRNA合成酵素の祖先配列復元2022

    • 著者名/発表者名
      横堀 伸一, 馬場 柾, 橋本 ちひろ, 見渡 空汰, 松田 直樹, 遠藤 有紀, 佐藤 陸, 笹本 峻弘, 古川 龍太郎, 山岸 明彦
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] High-throughput protein thermostability analysis towards thermal adaption of early life on earth2022

    • 著者名/発表者名
      YUNDI LIU Shinichi Yokobori, Kosuke Fujishima
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会

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公開日: 2023-12-25  

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