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2012 年度 実績報告書

転写・翻訳反応のQCM法による時空間的解析

研究課題

研究課題/領域番号 22225005
研究機関山形大学

研究代表者

岡畑 惠雄  山形大学, 理工学研究科, その他 (80038017)

研究分担者 高橋 俊太郎  甲南大学, 付置研究所, 講師 (40456257)
古澤 宏幸  東京工業大学, 生命理工学研究科, 助教 (60345395)
研究期間 (年度) 2010-05-31 – 2015-03-31
キーワード水晶発振子 / QCM / 翻訳反応 / 翻訳速度 / mRNA / タンパク質
研究概要

本研究の目的は、水晶発振子マイクロバランス(QCM)を用いて翻訳過程の解析を行うことである。昨年度までに、QCM上でmRNAからの翻訳により生成するタンパク質を補足することにより、翻訳速度が求められることを見出した。この成果を受けて本年度は、mRNAの長さを変えて]翻訳されるタンパク質の分子量を長くすると,翻訳時間も長くかかることから翻訳速度を求めることができた。分子量100から500までのタンパク質で調べたところ翻訳速度は1分間に11アミノ酸程度であった。これは翻訳反応を追跡しながらその速度をもとめた世界で初めての例であり、米国化学会誌(JACS)のその成果を発表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

これまでにいろいろな方法で翻訳速度を求めようとした例はあるが、本研究で示したような、翻訳反応を質量変化としてin situで追跡しながら翻訳速度を具体的な値(11 amino acid/min)と求めた例は初めてである。

今後の研究の推進方策

今年度では,タンパク質の長さは人工タンパク質と言われてもしかたのない単純な配列を繰り返してタンパク質の長さを変化させたが、来年度は長さや構造が異なる天然のタンパク質を翻訳させた時の翻訳速度を求める予定である。また、mRNA上にレアコドンやサイレントコドンを導入したときの翻訳速度についても検討する予定である。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2012 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Kinetic Monitoring of Site-Directed Mutational β-Amylase Catalysis on a 27-MHz QCM2012

    • 著者名/発表者名
      T. Mori, M. Shibata, T. Nihira, B. Mikami, and Y. Okahata
    • 雑誌名

      J. Mol. Cat B: Enzyme

      巻: 82 ページ: 121-128

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real-time monitoring of step-wise transcription reaction on a quartz-crystal microbalance reveals how RNA polymerase regulates its activity2012

    • 著者名/発表者名
      S. Takahashi, K. Hisanaga, A. Yoshida, and Y. Okahata
    • 雑誌名

      Anal. Biochem.

      巻: 421 ページ: 732-741

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In situ monitoring of a trace intermediate during DNA phosphorylation by T4 polynucleotide kinase for transient kinetic studies2012

    • 著者名/発表者名
      H. Furusawa, K. Uemura, H. Yoshimine, and Y. Okahata
    • 雑誌名

      Analyst

      巻: 137 ページ: 1334-1337

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetics of Iterative Carbohydrate Transfer to Polysaccharide Catalyzed by Chondroitin Polymerase on a Highly Sensitive Flow-Type 27 MHz Quartz- Crystal Microbalance2012

    • 著者名/発表者名
      T. Mori, T. Kodera, H. Yoshimine, Y. Kakuta, N. Sugiura, K.Kimata, and Y. Okahata
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 18 ページ: 7388-7393

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Traveling time of a translating ribosome along mRNA monitored directly on a quartz crystal microbalance2012

    • 著者名/発表者名
      S. Takahashi, K. Tsuji, T. Ueda, and Y. Okahata
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 134 ページ: 6793-6800

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adsorption behaviors of recombinant E-cadherin-IgG Fc fusion protein on polystyrene surface2012

    • 著者名/発表者名
      S. Sakai, J. Kim, B. Hexig, Y. Okahata, C.S. Cho, and T. Akaike
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces B: Biointerfaces,

      巻: 42 ページ: 137-140

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single Molecular Enzymatic Elongation of Hyaluronan Polymers visualized by High-Speed Atomic Force Microscopy2012

    • 著者名/発表者名
      T. Mori, A. Hirose, T. Hagiwara, M. Ohtsuka, Y. Kakuta, K. Kimata, and Y. Okahata
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.,

      巻: 134 ページ: 20254-20257

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polymer nanoparticle-protein interface. Evaluation of the contribution of positively charged functional groups to protein affinity2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Yonamine, K. Yoshimatsu, S. H. Lee, Y. Hoshino, Y. Okahata, and K. J. Shea
    • 雑誌名

      ACS Appl. Mater. Interface,

      巻: 5 ページ: 374-379

    • 査読あり
  • [学会発表] mRNA配列に制御された翻訳終結反応の解析2012

    • 著者名/発表者名
      ○高橋 俊太郎、上田 拓也、岡畑 惠雄
    • 学会等名
      第14回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20120718-20120720
  • [学会発表] QCM法を用いた翻訳フレームシフトの動力学解析

    • 著者名/発表者名
      ◯宍戸 啓介、高橋 俊太郎・岡畑 惠雄
    • 学会等名
      第22回バイオ・高分子シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学先端研
  • [学会発表] 翻訳速度に依存した翻訳異常終結の評価

    • 著者名/発表者名
      ○廣瀬 敦、高橋 俊太郎、岡畑 惠雄
    • 学会等名
      第6回バイオ関連化学合同シンポジウム2012
    • 発表場所
      北海道大学
  • [学会発表] 翻訳速度と翻訳異常終結の関連性評価

    • 著者名/発表者名
      ○廣瀬 敦、高橋 俊太郎、上田 拓也、岡畑 惠雄
    • 学会等名
      第14回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      東北大学
  • [学会発表] 翻訳フレームシフトの動力学

    • 著者名/発表者名
      ○宍戸 啓介、高橋 俊太郎、(東大新領域)上田 拓也、岡畑 惠雄
    • 学会等名
      第14回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      東北大学
  • [備考] 岡畑・古澤研究室

    • URL

      http://okahata-furusawa-lab.yz.yamagata-u.ac.jp/okahata-furusawa-lab/Top_Page.html

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公開日: 2014-07-24  

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