2003 Fiscal Year Annual Research Report
tRNAにアミノ酸を転移するRNA-蛋白質複合型酵素の創出と新規遺伝暗号系の構築
Project/Area Number |
02J03124
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Research Institution | Japanese Foundation For Cancer Research |
Principal Investigator |
齋藤 博英 財団法人癌研究会, 癌研究所・蛋白創製研究部, 特別研究員(SPD)
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Keywords | 進化分子工学 / RNA / 遺伝暗号 / 人工蛋白質 / アポトーシス / 癌 |
Research Abstract |
進化分子工学は、ポストゲノム時代の人工機能分子創製法として重要な役割を果たす。これまでの研究から、試験管内進化したRNA酵素がtRNAへのアミノ酸転移反応を触媒できることを明らかにした。また、進化分子工学の新手法を用いて創製した人工蛋白質が、癌細胞の増殖を阻害することを明らかにした。このような現状から本年、以下二つの研究を行った。 (1)RNA酵素を利用した人工遺伝暗号系の創製 これまでに試験管内進化法により、フェニルアラニンを特異的に認識して、tRNAにアミノ酸を転移する人工リボザイムを合成していた。本年度はこのリボザイムをさらに改良し、目的のtRNAを特異的に認識できるリボザイムを創出に成功した。さらにこのリボザイムを利用して、tRNAに非天然アミノ酸を転移するリボザイムの創製が可能となった。 (2)癌細胞にアポトーシスを誘導する人工蛋白質の創製 人工マイクロ遺伝子のデザイン段階で、(1)蛋白質の細胞内導入を促進するtatモチーフ、(2)アポトーシスを誘導するBH3モチーフを組み込んだ。この多機能マイクロ遺伝子の重合により得られた人工蛋白質を発現し、39種の癌細胞株に対する増殖阻害効果を有する蛋白質をスクリーニングした。その結果、一つの人工蛋白質(pTH284)がある種の乳癌株の増殖を阻害することがわかった。このpTH284とその派生体を用いた解析の結果、次のような実験事実が得られた。(a)癌細胞に対する増殖阻害はtat及びBH3モチーフに依存しており、これらを欠いた人工蛋白質は阻害効果を失う。(b)蛋白と同濃度のペプチドモチーフのみを細胞に導入しても増殖阻害は見られない。(c)アポトーシス細胞に特徴的なクロマチンDNAの断片化及び細胞形状の変化がpTH284導入細胞で確認された。以上の実験事実は、我々のシステムを用いた遺伝子構築手法が、新機能性蛋白質創製のための有用な技術となることを示している。
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Research Products
(3 results)
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[Publications] Murakami H, Saito H, Suga H: "A versatile tRNA aminoacylation catalyst based on RNA"Chem. & Biol.. 10(7). 655-662 (2003)
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[Publications] Saito H, Honma T, Minamisawa T, Yamazaki K, Noda T, Yamori T, Shiba K: "Synthesis of functional proteins by mixing peptide motifs"Chem. & Biol.. in press. (2004)
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[Publications] 齋藤 博英, 芝 清隆: "創薬に向けた人工タンパク質研究の展開"バイオベンチャー. 4(1). 27-31 (2004)