2007 Fiscal Year Final Research Report Summary
Project/Area Number |
14085101
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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Allocation Type | Single-year Grants |
Review Section |
Science and Engineering
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
萩谷 昌己 The University of Tokyo, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (30156252)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
有川 節夫 九州大学, 理事(研究職), 教授 (40037221)
小林 重信 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (40016697)
米澤 明憲 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (00133116)
佐藤 雅彦 京都大学, 大学院・情報学研究科, 教授 (20027387)
小長谷 明彦 独立行政法人理化学研究所, ゲノム科学総合研究センター, プロジェクトディレクター (00301200)
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Project Period (FY) |
2002 – 2007
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Keywords | DNAコンピュータ / 生体生命情報学 / 自己組織化 / ナノバイオ / バイオテクノロジー |
Research Abstract |
本研究領域の目標は,主としてDNA分子によって作られた分子システムのためのシステマティックな設計論を確立することである.本研究領域の研究項目は多岐に渡っており,その研究成果も膨大であるため、本研究領域の主目的である,分子計算のための計算分子と分子反応の設計論および応用に関係する研究成果の中から,領域全体を通して主要なものを取捨選択し簡潔にまとめると,以下のようになる. 1.計算分子(DNA配列)の設計論(1-1)望ましくない構造を作らない配列の設計(1-2)望ましい構造を作る配列の設計(1-3)自在に構造変化する配列の設計(1-4)構造変化の数理モデルと実験的検証 2.分子反応の設計論(2-1)反応の並列化(2-2)反応の精密化(2-3)進化のための反応 3.計算論的ナノテクノロジー応用(3-1)DNAナノ構造の高信頼アセンブリ(3-2)4*4DNAタイルによるバイナリカウンタの実現(3-3)ヘアピンとバルジによる並行計算(3-4)光ライゲーションによる耐熱性DNAナノ構造体の構築 4.合成生物学応用(4-1)in vitro論理演算素子,発振素子の構築(4-2)in vivo論理演算素子の構築(4-3)大腸菌を用いたバクテリアコンピュータの開発(4-4)WetTDGAによるaaRSの基質改変 (1),(2)は基礎的な設計技術に関する理論および実験であり、主として研究期間の前半の成果である.特に(1)の配列設計は, DNAを計算分子とするすべての分子計算に共通した基礎的成果である。(3),(4)は,分子プログラミングの次世代の展開として重要視されている計算論的ナノテクノロジーおよび合成生物学への応用研究であり,研究期間の後半の成果である.
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[Journal Article] Site-specific functionalization of proteins by organopalladium reactions2007
Author(s)
Kodama, K., Fukuzawa, S., Nakayama, H., Sakamoto, K., Kigawa, T., Yabuki, T., Matsuda, N., Shirouzu, M., Takio, K., Yokoyama, S., Tachibana, K.
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Journal Title
Chembiochem 8
Pages: 232-238
Peer Reviewed
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[Journal Article] Selection-by-function : efficient enrichment of cathepsin E inhibitors froma DNA library2007
Author(s)
Naimuddin M, Kitamura K., Kinoshita Y, Honda-Takahashi, Y., Murakami, M., Ito, M., Yamamoto, K., Hanada, K., Husimi, Y., Nishigaki, K.
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Journal Title
J. Mol. Recognition, published online vol. 20, no1
Pages: 58-68
Peer Reviewed
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[Journal Article] Experimental Rugged Fitness Landscape in Protein Seguence Space2007
Author(s)
Hayashi, S., Aita, T., Toyota, H., Husimi, Y., Urabe, I., Yomo, T.
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Journal Title
Peer Reviewed
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[Journal Article] Extracting characteristic properties of fitness landscape from in vitro evolution : A case study on infectivity of fd phage to E. coli2007
Author(s)
Aita, T., Hayashi, S., Toyota, H., Husimi, Y., Urabe, I, Yomo, T.
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Journal Title
J. Theor. Biol. 246 (3)
Pages: 538-550
Peer Reviewed
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[Journal Article] A New Protein Engineering Approach Combining Chemistry and Biology, Part I ; Site-Specific Incorporation of 4-Iodo-L-phenylalanine in vitro by Using Misacylated Suppressor tRNA (Phe)2006
Author(s)
Kodama K, Fukuzawa S, Sakamoto K, Nakayama H, Kigawa T, Yabuki T, Matsuda N, Shirouzu M, Takio K, Tachibana K, Yokoyama s.
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Journal Title
Chembiochem 7
Pages: 1577-1581
Peer Reviewed
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[Journal Article] Translation of' rare' Codons in a Cell-free Protein Synthesis System from Escherichia coli2006
Author(s)
Chumpolkulwong N, Sakamoto K, Hayashi A, Iraha F, Shinya N, Matsuda N, Kiga D, Urushibata A, Shirouzu M, Oki K, Kigawa T, Yokoyama S.
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Journal Title
J struct Funct Genomics 7
Pages: 31-36
Peer Reviewed
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[Journal Article] Biofilm formation by a Bacillus subtilis strain that producesgamma-polyglutamate2006
Author(s)
Morikawa, M., Kagihiro, S., Haruki, M., Takano, K., Branda, S., Kolter, R., Kanaya, S.
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Journal Title
Microbiology 152
Pages: 2801-2807
Peer Reviewed
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[Journal Article] A Hypertheriophilic Protein Acquires Function at the Cost of Stability2006
Author(s)
Mukaiyama, A., Haruki, M,. Ota, M., Koga, Y., Takano, K., Kanay, a S.
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Journal Title
Biochemistry 45
Pages: 12673-12679
Peer Reviewed
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[Journal Article] Modified substrate specificity of pyrroloquinoline quinone glucose dehydrogenase by biased mutation-assembling with optimized amino acid substitution2006
Author(s)
Hamamatsu, N., Suzumura, A., Nomiya, Y., Sato, M., Aita, T., Nakajima, M., Husimi, Y., Shibanaka, Y.
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Journal Title
Applied Microbiology and Biotechnology 73
Pages: 607-617
Peer Reviewed
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[Journal Article] Accumulation of ami no acid substitutions for thermostabilization of lactate oxidase with less deterioration of catalytic activity2006
Author(s)
Hamamatsu, N., Nomiya, Y., Aita, T., Nakajima, M., Husimi, Y., Shibanaka, Y
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Journal Title
Protein Eng. Design and Selection 19
Pages: 483-489
Peer Reviewed
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[Journal Article] Gene cloning and in vivo characterization of a dibenzothiophene dioxygenase from Xanthobacter polyaromaticivorans2006
Author(s)
Hirano, S., Haruki, M., Takano, K., Imanaka, T., Morikawa, M., Kanaya, S.
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Journal Title
Appl Microbiol Biotechnol 69
Pages: 672-681
Peer Reviewed
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[Journal Article] The crystal structure of the tryptophan synthase beta subunit from the hyperthermophile Pyrococcus furiosus2004
Author(s)
Y. Hioki, K. Ogasahara K, S. Lee, J. Ma, M. Ishida, Y. Yamagata, Y. Matsuura, M. Ota, M. Ikeguchi, S. Kuramitsu, K. Yutani
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Journal Title
Eur. J. Biochem 271
Pages: 2624-2635
Peer Reviewed
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[Journal Article] Crystal structure of the conserved protein TT1542 from Thermus thermophilus HB82003
Author(s)
N. Handa, T. Terada, Y. Kamewari, H. Hamana, J. R. H. Tame, S. -Y. Park, K. Kinoshita, M. Ota, H. Nakamura, S. Kuramitsu, M. Shirouzu, S. Yokoyama
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Journal Title
Protein Sci 12
Pages: 1621-1632
Peer Reviewed
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[Journal Article] An engineered Escherichia coli tyrosyl-tRNA synthetase for site-specific incorporation of an unnatural amino acid into proteins in eukaryotic translation and its application in a wheat germ cell-tree system2002
Author(s)
Kiga, D., Sakamoto, K., Kodama, K., Kigawa, T., Matsuda, T., Yabuki, T., Shirouzu, M., Harada, Y., Nakayama, H., Takio, K., Hasegawa, Y., Endo, Y., Hirao, I., Yokoyama, S.
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Journal Title
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99
Pages: 9715-9720
Peer Reviewed
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[Journal Article] Site-specific incorporation of an unnatural amino acid into proteins in mammalian cells2002
Author(s)
Sakamoto, K., Hayashi, A., Sakamoto, A., Kiga, D., Nakayama, H., Soma, A., Kobayashi, T., Kitabatake, M., Takio, I, Saito, K., Shirouzu, M., Hirao, I., Yokoyama, S.
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Journal Title
Nucleic Acids Research 30
Pages: 4692-4699
Peer Reviewed
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