試験管内遺伝子発現系を用いたタンパク質の機能発現プロセスの研究

利用体外基因表达系统研究蛋白质功能表达过程

• 批准号: 17028010
• 负责人: 上田 卓也
• 金额: $ 5.12万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17028010/
• 关键词: 生体外蛋白質合成系; シャペロン; フォールディング; リボソーム; GroEL; GroES; 反転膜小胞

リボソーム上で合成された新生ペプチドは、複雑なプロセスをへて、機能を持つ多様な形態の成熟型蛋白質となる。私たちは、近年、翻訳過程に必須な因子のみ構成された試験管内遺伝子発現系PUREsystemを再構築し、蛋白質の誕生プロセスを無細胞化した。このシステムの発展型として蛋白質成熟プロセスに関与する因子群をPURESYSTEMに共存させた複合型無細胞システムを開発し、蛋白質の成熟過程のメカニズム解明することを本研究の目標としている。まず、新生蛋白質のフォールディングにおける分子シャペロンの役割、および翻訳と共役したフォールディングプロセスを解析するために、フォールディングに関与するシャペロンの共存させたPURESYSTEMを構築した。従来のシャペロンのフォールディングへの関与に関する仮説を検証することを目的として、このシステムを用いた解析を進めている。単鎖抗体(scFv)を用いた実験では、DnaKシステム(DnaK-J/GrpE)とトリガーファクターは、新生蛋白質の可溶化率とその抗原結合活性の向上に著しく効果があり、合成されたscFvの正確な折り畳みを促進することが示された。また、トリガーファクターとDnaKシステムがco-translationalおよびpost-translationalの両プロセスで新生蛋白質の凝集を抑えることが明らかとなった。また、これらのシャペロンの基質となる蛋白質を、大腸菌遺伝子から検索し、シャペロンニン(GroEL/ES)に依存してフォールディングする基質蛋白質-stringent substrate-を見いだした。GroEL/ES-dependentフォールディングプロセスをin vitroで解析したところ、今まで言われたpost-translationalプロセスではなく、新生ポリペプチドーリボソーム-mRNA複合体に結合し、co-translationalプロセスでフォールディングに寄与する可能性が高いことが示された。またsingle-ringのGroELを用いた実験から、GroELが翻訳途中の新生ペプチドに結合し、翻訳終了後にGroESがGroELに結合し、フォールディングを誘導することが示された。

The protein is synthesized in a variety of forms and functions. In recent years, the process of transformation must be composed of factors, and the gene expression system of PUREsystem should be reconstructed, and the protein expression system should be acellular. This study aims to elucidate the development of protein maturation and the factors associated with protein maturation. The molecular structure of the new protein was analyzed. The purpose of the study is to analyze the relationship between the two groups. The use of single antibody (scFv) has been shown to promote the synthesis of scFv correctly, especially in the case of DnaK-J/GrpE, the solubility of nascent proteins, and antigen binding activity. In addition to the above, the new protein aggregation mechanism is also known as co-translational and post-translational aggregation mechanism. The substrate protein, E. coli, and E. coli are dependent on the substrate protein-stringent substrate. GroEL/ES-dependent protein analysis in vitro, now post-translational protein analysis, newly generated protein synthesis, co-translational protein analysis and high possibility of protein synthesis. GroEL in single-ring mode, GroEL in turn, GroEL in turn.

项目成果

Efficient protein selection based on ribosome display system with purified components

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2006.11.017
• 发表时间: 2007-01-05
• 期刊: BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
• 影响因子: 3.1
• 作者: Ohashi, Hiroyuki;Shimizu, Yoshihiro;Ueda, Takuya
• 通讯作者: Ueda, Takuya

Chaperone properties of mammalian mitochondrial translation elongation factor Tu

• DOI: 10.1074/jbc.m608187200
• 发表时间: 2007-02-09
• 期刊: JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 4.8
• 作者: Suzuki, Hiroaki;Ueda, Takuya;Takeuchi, Nono
• 通讯作者: Takeuchi, Nono

Co-translational involvement of the chaperonin GroEL in the folding of newly translated polypeptides.

伴侣蛋白 GroEL 参与新翻译多肽折叠的共翻译。

• 发表时间: 2005
• 期刊: J Biol Chem 280(12)
• 作者: Ying;B.W.;Taguchi;H.;Kondo;M.;Ueda;T.
• 通讯作者: T.

Esterification of Escherichia coli tRNAs with D-histidine and D-lysine by aminoacyl-tRNA synthetases.

通过氨酰基-tRNA 合成酶将大肠杆菌 tRNA 与 D-组氨酸和 D-赖氨酸进行酯化。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Biosci Biotechnol Biochem 69(5)
• 作者: Takayama;T.;Ogawa;T.;Hidaka;M.;Shimizu;Y.;Ueda;T.;Masaki;H.
• 通讯作者: H.

Spermidine inhibits transient and stable ribosome subunit dissociation

• DOI: 10.1016/j.febslet.2006.01.033
• 发表时间: 2006-02-01
• 期刊: FEBS LETTERS
• 影响因子: 3.5
• 作者: Umekage, S;Ueda, T
• 通讯作者: Ueda, T