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2016 年度 実績報告書

無細胞タンパク質合成システムの自己複製

研究課題

研究課題/領域番号 26710014
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

清水 義宏  国立研究開発法人理化学研究所, 生命システム研究センター, ユニットリーダー (90401231)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード無細胞タンパク質合成 / リボソーム / tRNA / マイクロ流路
研究実績の概要

本研究では、これまで生体分子の組み合わせによる生命の再構成を達成するために不可欠の要素である、タンパク質生産手段そのものを自己複製可能な形で再構成することを目指し、タンパク質合成システムを形成する個々の因子から再構成した、再構成型無細胞タンパク質合成システムであるPUREシステムを自己複製可能な反応系へ改良する研究開発を行ってきた。本年度も、前年度までに引き続き、リボソームの再構成・tRNAの再構成・マイクロ流路におけるタンパク質合成の再構成の3点について研究開発を行っている。また、これらの研究開発と並行して、無細胞タンパク質合成システムを自己複製させるために必要なタンパク質合成量向上を検討するための、PUREシステムのシミュレータの構築を行った。リボソームの再構成研究については、前年度に条件検討を行った、リボソームに結合するリボソームタンパク質の量比の測定系を展開することによって、様々な状態におけるリボソームタンパク質の絶対定量を行った。tRNAの再構成研究については、再構成されたtRNAを用いたタンパク質合成における合成産物の非活性、つまり、翻訳の忠実性の向上を目指し、アミノアシルtRNA合成酵素の調製法を工夫するなどによって、誤翻訳を極力少なくさせたPUREシステムを構築し、再構成されたtRNAの利用に親和性の高いPUREシステムを構築した。また、マイクロ流路におけるタンパク質合成の再構成研究については、前年度より行っているガラス基板上でのタンパク質合成量を向上させる条件検討を引き続き行った。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Reaction dynamics analysis of a reconstituted Escherichia coli protein translation system by computational modeling.2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuura T, Tanimura N, Hosoda K, Yomo T, Shimizu Y
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.

      巻: 114 ページ: E1336-E1344

    • DOI

      10.1073/pnas.1615351114

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 人工細胞と無細胞タンパク質合成システム.2017

    • 著者名/発表者名
      安達仁朗, 清水義宏
    • 雑誌名

      人工細胞の創製とその応用 (シーエムシー出版 植田充美 監修)

      巻: not applicable ページ: 8-14

  • [雑誌論文] Mass spectrometry-based absolute quantification reveals rhythmic variation of mouse circadian clock proteins.2016

    • 著者名/発表者名
      Narumi R, Shimizu Y, Ukai-Tadenuma M, Ode KL, Kanda GN, Shinohara Y, Sato A, Matsumoto K, Ueda HR
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.

      巻: 113 ページ: E3461-E3467

    • DOI

      10.1073/pnas.1603799113

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 新規タンパク質定量法「MS-QBiC」による 体内時刻の測定2017

    • 著者名/発表者名
      清水義宏
    • 学会等名
      メディカルジャパン2017大阪
    • 発表場所
      インテックス大阪
    • 年月日
      2017-02-16 – 2017-02-16
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規タンパク質定量法「MS-QBiC」による 体内時刻の測定2017

    • 著者名/発表者名
      清水義宏
    • 学会等名
      神戸ポートアイランド創薬フォーラム
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2017-01-18 – 2017-01-18
    • 招待講演
  • [学会発表] 次世代シーケンサーを用いたmRNA 配列とリボソームの相互作用解析2016

    • 著者名/発表者名
      清水義宏
    • 学会等名
      「細胞を創る」研究会9.0
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2016-11-21 – 2016-11-22
  • [学会発表] 次世代シーケンサーを用いたmRNA 配列とリボソームの相互作用解析2016

    • 著者名/発表者名
      清水義宏
    • 学会等名
      第11回無細胞生命科学研究会
    • 発表場所
      岩手雫石 ゆこたんの森
    • 年月日
      2016-10-06 – 2016-10-07
  • [学会発表] 再構成型無細胞タンパク質合成システムを利用した新規タンパク質定量法「MS-QBiC」による体内時刻の測定2016

    • 著者名/発表者名
      清水義宏, 鳴海良平, 上田泰己
    • 学会等名
      第68回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      富山国際会議場
    • 年月日
      2016-09-30 – 2016-09-30
  • [学会発表] Body time detection by a novel protein quantification method using mass spectrometry and cell-free protein synthesis system.2016

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Y, Narumi R, Ueda HR
    • 学会等名
      QBiC Symposium 2016
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター
    • 年月日
      2016-09-05 – 2016-09-07
    • 国際学会
  • [学会発表] タンパク質合成の再構成2016

    • 著者名/発表者名
      清水義宏
    • 学会等名
      日本進化学会第18回大会ワークショップ
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-08-25 – 2016-08-25
    • 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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