ランダムポリペプチドによる蛋白質の構造形成能の創出

使用随机多肽创建蛋白质结构形成能力

• 批准号: 13208016
• 负责人: 四方 哲也
• 金额: $ 3.39万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13208016/
• 关键词: タンパク質; ランダムアミノ酸配列; 進化; 人工酵素

計画されていた3つの選択方法を検討した結果、プレートに遷移状態アナログ(CAII)を固定する選択が有効であることがわかった。そこで、試験的にランダムアミノ酸配列(140アミノ酸残基)をもったディスプレーファージを調整し、CAIIに対する親和性による選択で進化実験を行った。ランダムアミノ酸配列から初めて、各世代の集団を10クローンとした。第一世代では、調べた10クローンの中に強い親和性を示すものはなかった。しかし、その中でも親和性が一番高い配列を選び、ランダム変異を加え、第二世代のクローン集団とした。そして、この選択と変異のサイクルを6世代目まで繰り返した。その結果、世代が進むにつれて、徐々にCAIIにたいする親和性が上昇し、天然抗体の約半分程度に親和性をもったランダムポリペプチドが六世代目で得られた。このことは、今年度の目的として上げた選択系の確立が達成されたことを示している。さらに、進化してきたランダムポリペプチドをファージから切り離し、エステル加水分解活性を測定した。その結果、世代が進むにつれてエステル加水分解活性が上昇していることがわかった。さらに、このエステラーゼ活性はCAIIによって阻害がかかることがわかった。これは、得られたポリペプチド上でおこるエステルの加水分解反応の遷移状態が、選択に用いたCAIIと構造が似ているためで、ランダムな初期配列からスタートしたポリペプチドに活性中心が進化してきていることを示唆している。

Project さ れ て い た 3 つ の sentaku method を beg し 検 た results, プ レ ー ト に migration state ア ナ ロ グ (CAII) を fixed す る sentaku が have sharper で あ る こ と が わ か っ た. そ こ で, test に ラ ン ダ ム ア ミ ノ acid with column (140 ア ミ ノ acid residue) を も っ た デ ィ ス プ レ ー フ ァ ー ジ を adjusting し, CAII に す seaborne る affinity に よ る sentaku で evolution be 験 を line っ た. ラ ン ダ ム ア ミ ノ acid with column か ら early め て の, each generation set 団 を 10 ク ロ ー ン と し た. In the first generation, で った and べた10 <s:1> ロ <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> have a strong に affinity を, which indicates す す <s:1> な な な った った った. In し か し, そ の で も affinity が a high い match column を び, ラ ン ダ ム - different を え, the second generation の ク ロ ー ン set 団 と し た. Youdaoplaceholder0 そ て, <s:1> select 択と, change 択と サ を, <s:1> を を を, 6th generation まで, kusho, <s:1>, return た. そ の が results, generation into む に つ れ て and xu 々 に CAII に た い す る affinity が rise し, degree of natural antibodies の about half に affinity を も っ た ラ ン ダ ム ポ リ ペ プ チ ド が six generation mesh で is ら れ た. こ の こ と は purpose, our の と し て in げ た sentaku agreement の established が さ れ た こ と を shown し て い る. さ ら に, evolution し て き た ラ ン ダ ム ポ リ ペ プ チ ド を フ ァ ー ジ か ら cut り し, エ ス テ ル を hydrolytic decomposition activity determination し た. そ の が results, generation into む に つ れ て エ ス テ ル hydrolytic decomposition activity が rise し て い る こ と が わ か っ た. Youdaoplaceholder0, <s:1> エステラ エステラ ゼ ゼ activity さらに CAIIによって damage resistance が る る る とがわ った った. こ れ は, ら れ た ポ リ ペ プ チ ド on で お こ る エ ス テ ル の hydrolytic decomposition against 応 の migration status が, sentaku に with い た CAII と tectonic が like て い る た め で, ラ ン ダ ム な early match column か ら ス タ ー ト し た ポ リ ペ プ チ ド に active center が evolution し て き て い る こ と を in stopping し て い る.

项目成果

Kashiwagi, A.: "Plasticity of fitness and diversification process during an experimental molecular evolution"J. Mol. Evol.. 52. 502-509 (2001)

Kashiwagi, A.：“实验分子进化过程中适应性的可塑性和多样化过程”J.

Matsuura, T.: "Importance of compartment formation for a self-encoding system"PNAS, USA.. (in press).

Matsuura, T.：“自编码系统的区室形成的重要性”PNAS，美国..（正在出版）。

Tokuriki, N.: "Effects of amino acid substitution on the physicochemical properties of artificial proteins with random sequences"J. Biosci. Bioeng.. 92(2). 167-172 (2001)

Tokuriki, N.：“氨基酸取代对随机序列人工蛋白质理化性质的影响”J.