2022 Fiscal Year Annual Research Report
Resurrection of ancestral aminoacyl tRNA synthetase and stepwise construction of ancestral translation system
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20H02018
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| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
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Principal Investigator |
横堀 伸一 東京薬科大学, 生命科学部, 准教授 (40291702)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
時下 進一 東京薬科大学, 生命科学部, 准教授 (60266898)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 祖先配列復元 / 蛋白質合成 / 生命の初期進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
IV-Anc（IleRSとValRSの共通祖先）とIleCom（全IleRSの共通祖先：全生物の最後の共通祖先CommnoteのIleRS）、ValCom（全ValRSの共通祖先：CommnoteのValRS）の解析：これらの祖先アミノアシルtRNA合成酵素（ARS）で現生種Escherichia coliのARS を置き換えた再構成型大腸菌無細胞タンパク質合成系を用いてタンパク質合成を行い、どのARSの活性を相補するかを引き続き検討した。IV-Anc、IleCom、ValComいずれもE. coli無細胞細胞タンパク質合成系中で、機能することが明らかになった。その1例として、IleCom添加によりE. coli IleRS非存在下でのタンパク質合成が進行したことが挙げられる。また、この結果、IV-Anc、IleCom、並びにValComはE. coli tRNAを基質とすることが示唆された。
Class IIa/IIb ARSの祖先ARSの発現:Class IIa/IIb ARSの分子系統解析(Furukawa et al. 2022)に基づき，姉妹群であるProRSとSerRSについて，各々の共通祖先(Commnote時代の酵素であるProComとSerCom)とProRSとSerRSの共通祖先(PS-Anc)の配列復元を試みた。まず、ProComとSerCom、並びにPS-Ancについて、プログラムCodeMLを用いて配列推定を行った。これらの祖先タンパク質の大腸菌内での遺伝子発現プラスミドを構築し、大腸菌内での発現を試みたがSerComのみ可溶性タンパク質として得られた。引き続き、他のプログラム（IQ-Tree）を用いて配列推定を行い、大腸菌内での遺伝子発現プラスミドを構築した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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