人工細胞モデル構築のための基盤技術としての無細胞タンパク質合成システムの構築

无细胞蛋白质合成系统的构建作为构建人工细胞模型的基础技术

• 批准号: 20034009
• 负责人: 清水 義宏
• 金额: $ 1.79万
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20034009/
• 关键词: リボソーム; tRNA; 翻訳; 無細胞タンパク質合成; Synthetic biology

リボソーム再構成系の高効率化の検討及び、転写調製したtRNAを用いた無細胞タンパク質合成システムの構築の二点を実施した。一点目については、リボソームの試験管内再構成とポリ(U)依存的ポリフェニルアラニン合成を同時に行うシステムを立ち上げ、リボソームの再構成の効率を測定する系を構築した。このシステムにおいてはリボソームの再構成とタンパク質合成を連動させる必要があるため、従来のリボソーム試験管内再構成系と異なり、系内の塩濃度を生体内と同様に低めに保つ必要がある。その結果、リボソームの再構成効率は大きく阻害されたが、この系にYjeQ、Era、RbfA、RimM、RimPなどのリボソーム生合成因子を加えることにより、リボソームの生合成は大きく促進された。これらの結果は、生体内においては、生合成因子がリボソームの生合成に大きく関与しており、効率の高い生体内の反応に近づけるためにはこれらの因子が必須であることを示唆している。二点目については、天工合成したDHFR(ジヒドロ葉酸還元酵素)遺伝子をを鋳型に翻訳を行い、DHFRの酵素活性を測定した結果、転写したtRNAのみで合成したDHFRが天然のtRNAのみで合成したDHFRと同様の比活性を保持することを確認した。これは、未修飾のtRNAのみを用いたシステムによっても遺伝暗号解読は正常に行われることを示すものであり、無細胞蛋白質合成システムの自己複製という本研究め目的にとって重要な知見であると考えられる。

The high efficiency of the system is discussed in detail, and the two points of the system construction are implemented in the middle of the cell-free system construction. A system is constructed to measure the efficiency of reconstruction in a test tube based on a point-by-point approach. In this case, it is necessary to reconstitute the system in the tube and to maintain the same concentration in the organism. As a result, the recombination efficiency of the system is greatly reduced, and the system YjeQ, Era, RbfA, RimM, RimP and the recombination efficiency of the system are greatly increased. The result is that in vivo, the synthesis factor is very important and efficient, and in vivo, the reaction factor is very important. 2. To determine the activity of DHFR in the synthesis of natural tRNA and to determine the activity of DHFR in the synthesis of natural tRNA The purpose of this study is to investigate the role of cell-free protein synthesis in the development of novel, non-modified tRNA proteins.

项目成果

70 S ribosomes bind to Shine-Dalgarno sequences without requ ired dissociations

70 S 核糖体无需解离即可与 Shine-Dalgarno 序列结合

• 发表时间: 2008
• 期刊: Chembiochem 9
• 作者: T. Saito;et.al.;永井健治;Shuntaro Takahashi
• 通讯作者: Shuntaro Takahashi

H/D 交換と質量分析法による70Sリボソーム蛋白質ダイナミクスのMg2+濃度依存性解析

使用 H/D 交换和质谱法对 70S 核糖体蛋白动力学进行 Mg2+ 浓度依赖性分析

• 发表时间: 2008
• 作者: Tatsuya Yamamoto;Yoshihiro Shimizu;Takuya Ueda ;Yoshitsugu Shiro;山本竜也・清水義宏・上田卓也・城宜嗣;山本竜也;山本竜也;山本竜也・清水義宏・上田卓也・城宜嗣;山本竜也・清水義宏・上田卓也・城宜嗣;山本竜也・清水義宏・上田卓也・城宜嗣
• 通讯作者: 山本竜也・清水義宏・上田卓也・城宜嗣

再構築型無細胞蛋白質合成システムの開発とその応用

重组无细胞蛋白质合成系统的研制及其应用

• 发表时间: 2008
• 作者: Hao Qi;Yoshihiro Shimizu;Takuya Ueda;Hao Qi;Kazunori Watanabe;Yoshio Doi;清水義宏;Yoshihiro Shimizu;Yoshihiro Shimizu;Daichi Tamaru;清水義宏
• 通讯作者: 清水義宏

Reconstitution of tRNA in a cell-free protein synthesis system

无细胞蛋白质合成系统中 tRNA 的重建

• 发表时间: 2008
• 作者: Hao Qi;Yoshihiro Shimizu;Takuya Ueda;Hao Qi;Kazunori Watanabe;Yoshio Doi;清水義宏
• 通讯作者: 清水義宏

無細胞タンパク質合成系における30Sリボソームサブユニットの再構成

无细胞蛋白质合成系统中30S核糖体亚基的重建

• 发表时间: 2008
• 作者: Hao Qi;Yoshihiro Shimizu;Takuya Ueda;Hao Qi;Kazunori Watanabe;Yoshio Doi;清水義宏;Yoshihiro Shimizu;Yoshihiro Shimizu;Daichi Tamaru;清水義宏;清水義宏;田丸大知
• 通讯作者: 田丸大知