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2014 年度 実績報告書

遺伝暗号拡張による生体内でのビオシチンのタンパク質導入

研究課題

研究課題/領域番号 24710231
研究機関東京理科大学

研究代表者

楳原 琢哉  東京理科大学, 基礎工学部, 助教 (00415548)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード非天然アミノ酸 / タンパク質翻訳 / tRNA / ピロリジン
研究実績の概要

本研究は部位特異的にビオチン標識したタンパク質を生細胞内で生産するシステムを構築し、ビオチン標識したタンパク質と相互作用する生体内のRNA分子を解析するための分子基盤研究を行うことを目的としている。具体的にはピロリジル-tRNA合成酵素(PylRS)のピロリジン認識をビオチニルリジン(ビオシチン)へ改変したビオシチル-tRNA合成酵素(BioLysRS)を創成し、部位得意的にビオチン標識したタンパク質を生体内で生産するシステムの構築を目指した。
前年度までにOmpCタンパク質を用いた大腸菌バイオパニング法の構築は成功し、BioLysRSの創成を試みていた。しかしBioLysRSの取得には至っていなかったため、本年度は取得のためのセレクション重点を置き、(1)前年度に構築したPylRS-Lib2の更なるin vivoセレクションと(2)ドッキングモデルから得られたPylRS-GGGGのビオチンに対する活性測定を行った。
(1) PylRS-Lib2のセレクションでは通常の方法とompCを用いたバイオパニング法を行ったが、どちらの方法においてもビオシチン特異的なBioLysRSの創成には至らなかった。
(2)PylRS-GGGGのビオシチンに対する活性をin vivoおよびin vitroで評価したが、こちらも十分な活性は見られなかった。
ビオシチンとPylRS-GGGGのドッキングモデルではビオシチンがPylRSのアミノ酸結合ポケットに入るものの、かなり窮屈な状態であった。このことからBioLysRSの創成には大規模な改変を考慮したPylRSライブラリの構築とセレクションが必要であると考えられる。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Development of a Functionally Minimized Mutant of the R3C Ligase Ribozyme Offers Insight into the Plausibility of the RNA World Hypothesis.2014

    • 著者名/発表者名
      Kurihara, E., Uchida, S., Umehara, T. and Tamura, K.
    • 雑誌名

      Biology

      巻: 3 ページ: 452-465

    • DOI

      10.3390/biology3030452

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Proline might have been the first amino acid in the primitive genetic code2014

    • 著者名/発表者名
      2. Komatsu, R., Sawada, R., Umehara, T. and Tamura, K.
    • 雑誌名

      J. Mol. Evol.

      巻: 78 ページ: 310-312

    • DOI

      10.1007/s00239-014-9629-9

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 脂質を用いたヌクレオチドの非酵素的重合2014

    • 著者名/発表者名
      松村 慎太郎, 楳原 琢哉, 田村 浩二
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] アロフェンを用いたヌクレオチドの重合2014

    • 著者名/発表者名
      櫻井 陽平, 樗木 政裕, 楳原 琢哉, 田村 浩二
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] Nanoarchaeum equitans由来グリシルtRNA合成酵素の原始型の探索2014

    • 著者名/発表者名
      藤沢 有磨, 土岐 梨彩子, 楳原 琢哉, 田村 浩二
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] R3C ligase ribozymeの反応機構の解明2014

    • 著者名/発表者名
      内田 小百合, 楳原 琢哉, 田村 浩二, 栗原 絵梨
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] 原始アミノ酸を用いたβシートの形成2014

    • 著者名/発表者名
      澤田 理沙, 楳原 琢哉, 田村 浩二
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] tRNA結合タンパク質 (Trbp) に結合するRNAアプタマーの取得2014

    • 著者名/発表者名
      大森 千里, 楳原 琢哉, 田村 浩二
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] グアニン四重鎖を足場としたアミノアシルミニヘリックスによるペプチド結合生成2014

    • 著者名/発表者名
      富岡 慎忠, 楳原 琢哉, 田村 浩二
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] キャピラリー電気泳動を用いた核酸・アミノ酸重合の分析2014

    • 著者名/発表者名
      長坂 倫, 楳原 琢哉, 田村 浩二
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] Evolutionary process of tRNA and riboswitches2014

    • 著者名/発表者名
      Hamachi, K., Umehara, T. and Tamura, K
    • 学会等名
      Origins 2014
    • 発表場所
      Nara Prefecture New Public Hall
    • 年月日
      2014-07-06 – 2014-07-11

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公開日: 2016-06-01  

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