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本研究では、酵母細胞の「生合成キャパシティー」の拡大を目的としている。申請者らは遺伝子つなひき（gTOW）法という実験手法を開発し、さまざまな遺伝子（タンパク質）が、酵母の細胞内でどれくらいの量発現できるのか、という限界発現量を測ることに成功している。さらに、最近来れを発展させ、様々に局在化した異種タンパク質（GFP）の限界発現量を測ることにも成功している。本研究の目的は、これらの局在化GFPの限界発現量は、細胞内のそれぞれのプロセスにおける異種タンパク質合成マシナリーの「キャパシティー」を反映していると考え、その拡大を目指すことである。具体的には、その変異や過剰発現により、局在化GFPをより多く発現できるようになる遺伝子を取得する。さらにこれらの遺伝子を組み合わせて生合成キャパシティーの拡大した酵母株の構築をおこなう。H25年度は様々な局在化シグナルを付加したGFPならびにTEVプロテアーゼタンパク質をモデルタンパク質として、その酵母内での過剰発現の限界の測定を行った。また、光らないGFPのや活性のないTEVプロテアーゼでも同じ実験を行うことで、タンパク質の持つ活性と局在化、細胞内の過剰発現との関連についても測定を行った。さらに、タンパク質を過剰に発現している細胞の生理状態を顕微鏡観察とRNAseqにより解析した。H26年度は、過剰発現により生合成キャパシティーを拡大させる遺伝子の取得を試みた。複数の遺伝子の過剰発現により、局在化GFPの発現を上昇させることができた。現在上記のデータをまとめた論文を投稿中である。
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