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哺乳類細胞の遺伝暗号拡張によるタンパク質翻訳後修飾の細胞機能解明

通过扩展哺乳动物细胞的遗传密码来阐明蛋白质翻译后修饰的细胞功能

基本信息

批准号：
08J09925
负责人：
向井崇人
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J09925/
关键词：
翻訳後修飾非天然型アミノ酸 tRNA コドン

项目摘要

タンパク質の翻訳後修飾は複数残基上に起こりうる。従来の遺伝暗号拡張法による非天然型アミノ酸導入系では、せいぜい1-2残基しか置換することができない。従って、タンパク質中の複数残基を非天然型アミノ酸に置換する技術が求められていた。一般的に非天然型アミノ酸はUAG終止コドンに割り当てるが、ペプチド鎖解離因子との競合により、導入効率が低い。そこで大腸菌において、ペプチド鎖解離因子RF-1を除去する条件を探索し、2つの条件を見出した。1つはUAG終止コドンを持つ7つの必須遺伝子の終止コドンを同義置換すること、もう1つはUAGコドンを翻訳するtRNAであった。従って、わずか9つの点突然変異により、大腸菌のUAGコドンをセンスコドンへ再定義することができた。この株はRFzero株と命名した。RF-1が欠損してもUAGがセンスコドンとして翻訳されるため、UAG終止コドンを持っているおよそ300の遺伝子群の多くが発現し、C末端にペプチド配列が付加されながらも、機能を維持したものと考えている。RFzero株を用いることで、3-置換チロシン、硫酸化チロシン、アセチルリジン、保護されたリジンやモノメチルリジン残基などを複数個所導入する事が可能になる。また、アジド基やアルキン基を導入する事で、様々な化学修飾を施す事ができるため、糖鎖や脂質修飾の再現なども期待される。もう1つの論文では、本研究初年度に報告した、哺乳類細胞において効率的に非天然型アミノ酸を導入する技術が、ヒト培養細胞中における未知のタンパク質間相互作用の発見に役立った。従って、大腸菌・ヒト培養細胞のいずれにおいても、最も実用的な系を完成させたと考えている。

The first two residues are modified after the first two residues are inverted. The non-natural type of acid introduced into the system contains the substitution of residues 1-2. A technique for the substitution of a plurality of residues in a protein by a non-natural acid is proposed. The general non-natural type of acid is UAG terminated, the introduction efficiency is low, and the reaction time is low. The conditions for the removal of E. coli from the medium and the lock dissociation factor RF-1 were explored and the conditions for the removal of E. coli from the medium and the lock dissociation factor RF-1 were found 1. UAG termination terminal is maintained 7. UAG termination terminal must be replaced 7. UAG termination terminal must be replaced 7. The UAG of E. coli is redefined as "UAG". This plant is called RFzero. RF-1 is short of loss, UAG is short of loss, UAG is short RFzero strain can be introduced into a plurality of 3-substituted residues, sulfated residues, protected residues, and protected residues. For example, the introduction of lipid groups, chemical modifications, sugar chains and lipid modifications is expected. This paper reports on the development of new technologies for the introduction of non-natural acids into mammalian cells and the discovery of novel plasma-to-substance interactions in cultured cells. The most common type of bacteria in culture is Escherichia coli, and the most common type of bacteria is Escherichia coli.