ウイルス的戦略を用いた生体高分子の適応設計

使用病毒策略的生物聚合物的自适应设计

• 批准号: 06680643
• 负责人: 伏見 譲
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Saitama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06680643/
• 关键词: 進化分子工学; 試験管内ウイルス; 無細胞翻訳系; mRNA; ビオチン模倣ペプチド; 人工tRNA; 遺伝子型; 表現型 対応づけ; 翻訳系の起源

1.進化分子工学において、ウイルス粒子は、遺伝子型と表現型が一つの結合体になっているので、表現型の評価が即遺伝子型の選択に結びつくため、クローニング操作なしに人為淘汰が行える。これを模擬する試験管無いプロセスとして、無細胞翻訳系でmRNAと新生タンパク分子が結合体となるような系(これを以下in vitroウイルスと呼ぶ)を開発しつつある。in vitroウイルスは、逆転写、PCR増幅、転写という、レトロウイルス様のライフサイクルで増殖する。mRNAと新生蛋白の結合法として、2つの方法を試みた。一つは、その蛋白に組み込まれたビオチン様ペプチドと、mRNAに付加されたアビジンとの結合による。もう一つは、mRNAをtRNAとみなすことができるように改変する方法である。このmRNAの3'末端CCAにシンテターゼを用いて、アミノ酸をチャージする事には成功した。2.進化分子工学は生命の起源のモデルと表裏一体をなす。われわれは、進化分子工学において、遺伝子型と表現型を対応づける戦略としてのウイルス型戦略が、細胞型戦略よりも進化速度の点で有利であることに着目した。RNAワールドから、蛋白質合成系が進化してくる機構として、in vitroウイルス様の生命体があったとするモデルを構築することに成功した。すなわち、RNAワールドに登場する最初のコード化された蛋白質はRNAレプリカーゼ(当然リボザイムである)の補因子に違いないが、その蛋白質補因子はそれがコードされているリボザイムRNAに結合していたとする。すると、RNA複製系と翻訳系が、速やかに安定に漸進的に共進化してくることが、コンピュータシミュレーションで明らかにされた。それは、ウイルス型メンバーを持つハイパーサイクルである。

1. The evolution of molecular engineering に お い て, ウ イ ル ス particle は, heritage 伝 sub-type と phenotype が a つ の combination に な っ て い る の で, phenotype の review 価 が namely heritage 伝 sub-type の sentaku に knot び つ く た め, ク ロ ー ニ ン グ operation な し に artificial selection line が え る. こ れ を simulation す る test tube い プ ロ セ ス と し て, cell free turn 訳 で mRNA と freshman タ ン パ ク molecular が combination と な る よ う な system (こ れ を under in vitro ウ イ ル ス と shout ぶ) を open 発 し つ つ あ る. The in vitro ウ イ ル ス は, inverse planning write, PCR rights, planning to write と い う, レ ト ロ ウ イ ル ス others の ラ イ フ サ イ ク ル で す rights colonization る. mRNAと nascent protein <s:1> binding method と て て, 2 <s:1> method を try みた. A つ は, そ の group に み 込 ま れ た ビ オ チ ン others ペ プ チ ド と, mRNA に plus さ れ た ア ビ ジ ン と の combining に よ る. Youdaoplaceholder0 う - う である, mRNAをtRNAとみなす とみなす とがで るように るように るように modification method である. こ の mRNA の 3 'end CCA に シ ン テ タ ー ゼ を with い て, ア ミ ノ acid を チ ャ ー ジ す る matter に は successful し た. 2. Evolutionary Molecular Engineering Origin of life <s:1> モデ と と Integration of inside and out をなす. わ れ わ れ は, evolutionary molecular engineering に お い て type, but 伝 と phenotype を 応 seaborne づ け る 戦 slightly と し て の ウ イ ル ス 戦 slightly が, cell type 戦 slightly よ り も evolution speed の point で favorable で あ る こ と に with mesh し た. RNA ワ ー ル ド か ら, protein GeChengXi が evolution し て く る institutions と し て, the in vitro ウ イ ル ス others の life が あ っ た と す る モ デ ル を build す る こ と に successful し た. す な わ ち, RNA ワ ー ル ド に appearance す る initially の コ ー ド change さ れ た protein は RNA レ プ リ カ ー ゼ (of course リ ボ ザ イ ム で あ る) の fill factor に violations い な い が, そ の protein complement factor は そ れ が コ ー ド さ れ て い る リ ボ ザ イ ム RNA に combining し て い た と す る. す る と, RNA replication と turn 訳 が, speed や か に settle に に of gradual evolution し て く る こ と が, コ ン ピ ュ ー タ シ ミ ュ レ ー シ ョ ン で Ming ら か に さ れ た. Type そ れ は, ウ イ ル ス メ ン バ ー を hold つ ハ イ パ ー サ イ ク ル で あ る.

项目成果

Nishigaki,K.: "Restriction-Enzyme-Nondependent Recombination and Rearrangement of DNA" Chem.Lett.1995. 131-132 (1995)

Nishigaki,K.：“DNA 的限制性酶非依赖性重组和重排”Chem.Lett.1995。

伏見 譲: "進化分子工学" 電子情報通信学会誌. 77. 115-121 (1994)

Yuzuru Fushimi：《进化分子工程学》电子、信息和通信工程师学会杂志 77. 115-121 (1994)。

赤坂 一之: "蛋白質-この絶妙な設計物" 吉岡書店, (1994)

赤坂和之：“蛋白质 - 这个设计精美的物体”吉冈书店，（1994）

Aita,T.: "Period Dependent Selection in Continuous Culture of Viruses in a Periodic Environment" J.Theor.Biol.168. 281-289 (1994)

Aita,T.：“周期性环境中病毒连续培养的周期依赖性选择”J.Theor.Biol.168。