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新規アミノアシルtRNA合成リボザイムの創製

新型氨酰基-tRNA合成核酶的创建

基本信息

批准号：
17750151
负责人：
村上裕
金额：
$ 2.3万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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/grant/KAKENHI-PROJECT-17750151/
关键词：
アミノアシルtRNA リボザイム翻訳非天然アミノ酸試験管内進化

项目摘要

非天然アミノ酸変異法は、人工的な官能基を蛋白質に部位特異的に導入する優れた方法である。この変異法にはアシルtRNAの合成が必須であり、我々はリボザイムを人工的に進化させることでアシルtRNAの合成を簡便化することを提案してきた。これまでに試験管内分子進化により創製したRNA触媒を用いて、Phe誘導体でアシル化されたtRNAの合成に成功している。本課題では、RNA触媒を進化させ、本方法をPhe誘導体以外の非天然アミノ酸に拡張することを目的とした。RNA触媒の基質となるアミノ酸は、カルボン酸をエステル化して弱く活性化したものを用いている。これまでの研究から、RNA触媒は基質の脱離基を認識せず、側鎖の芳香環を認識するため、側鎖に芳香環を持つアミノ酸のみがRNA触媒の基質となることが分かっていた。そこで、もしRNA触媒の基質認識部位を、側鎖から脱離基に変更できれば、様々な側鎖をもつアミノ酸をtRNAに連結することが可能になると考えた。この設計指針によって、脱離基に芳香環(認識部位)をもつ新しい基質を合成した。この基質は当初の考え通り、既存のRNA触媒の基質となったが、そのアシル化効率は低かった。そこで新しい基質に対してRNA触媒を最適化するため、試験管内進化を行なった。得られたRNA触媒は進化を行なう前のものに比べ、5倍以上の活性を持っていた。このRNA触媒と、脱離基に芳香環(認識部位)をもつ基質を用いることで、これまでの基質の制限を大幅に取り払ったtRNAアシル化法が完成した(Nat.Methods 2006)。今後、本方法によりアシルtRNAの合成が簡略化され、非天然アミノ酸を用いた蛋白質の改変が容易になると考えられる。さらには、RNA触媒を遺伝暗号のリプログラミングと組み合わせ、非天然型ペプチドを調整することで、革新的な創薬技術の開発に応用できると期待される。

Non-natural acid variant, artificial functional groups, site-specific protein introduction methods This method is necessary to simplify the synthesis of tRNA. This is a successful attempt to create RNA catalysts and Phe inducers for molecular evolution in vitro. The aim of the present invention is to develop an RNA catalyst, and to provide a method for the production of non-natural RNA in addition to Phe inducers. The RNA catalyst matrix is activated by an acid. This study focuses on the understanding of RNA catalyst substrate, side-locked aromatic ring, side-locked aromatic ring and RNA catalyst substrate. For example, if the RNA catalyst substrate recognition site, the side lock, the free base, the side lock, the side lock, the free base, the side lock, the free base, the side lock, the side lock This design pointer is designed to remove the aromatic ring (recognition site) from the base and to synthesize the new matrix. The substrate is the original substrate, the existing RNA catalyst substrate is the substrate, and the efficiency is low. The new matrix is optimized for RNA catalysts, and the evolution of RNA in the tube is tested. The activity of RNA is more than 5 times higher than that of the previous generation. The method of RNA catalyst and aromatic ring separation (recognition site) is completed by the method of RNA synthesis (Nat. Methods 2006). In the future, this method will simplify the synthesis of tRNA and improve the protein conversion of non-natural amino acids. In addition, the development of novel and innovative technologies is expected in the future.