枝分れ構造を有するタンパク質の生合成法の開発

支链结构蛋白质生物合成方法的开发

• 批准号: 20655036
• 负责人: 芳坂 貴弘
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-20655036/
• 关键词: 蛋白質; 核酸; バイオテクノロジー; 非天然アミノ酸; ペプチド; ポリエチレングリコール

本研究では、4塩基コドンを用いてペプチド鎖を付加した非天然アミノ酸をタンパク質へ導入することで、枝分れ構造を有するタンパク質を合成するための新しい手法を開発することを目的とした。このために、p-アミノフェニルアラニンの側鎖アミノ基にMet-Glyの繰り返し配列を1～3個含むペプチド鎖などを付加した非天然アミノ酸の誘導体を化学合成した。これを4塩基コドン用tRNAに結合させ、大腸菌無細胞翻訳系へ添加したところ、4塩基コドンCGGGに対してペプチド鎖が導入された枝分かれ構造を有するタンパク質を合成できることが確認された。またその導入効率はペプチド鎖長に依存しており、鎖長が長くなるにしたがって導入効率が低下することが観察された。また、長鎖の分子鎖がタンパク質へ導入できるかどうか検討するために、ポリエチレングリコール(PEG)鎖の導入も行ない、エチレングリコールの繰り返し単位が4、8、12のPEG鎖をアミノフェニルアラニンの側鎖に結合させて、タンパク質への導入を評価したところ、いずれの鎖長についても導入が可能であることが確認された。この手法を、実際にPEG化タンパク質として医薬品に応用されているインターフェロンに適用して、部位特異的にPEG化されたインターフェロンの合成にも成功した。ただし、無細胞翻訳系を用いた現在の方法では得られるタンパク質の量が非常に少ないことから、実際の応用に向けて今後は大量合成が可能な手法の開発が必要である。

This study で は, 4 salt base コ ド ン を with い て ペ プ チ ド lock を plus し た unnatural ア ミ ノ acid を タ ン パ ク qualitative へ import す る こ と で, branch points れ tectonic を す る タ ン パ ク qualitative を synthetic す る た め の new し い gimmick を open 発 す る こ と を purpose と し た. こ の た め に, p - ア ミ ノ フ ェ ニ ル ア ラ ニ ン の side chain ア ミ ノ base に Met Gly の Qiao り return を し match column contains 1 ~ 3 む ペ プ チ ド lock な ど を plus し た unnatural ア ミ ノ acid の inductor を chemical synthesis し た. こ れ を 4 salt base コ ド ン with tRNA に combining さ せ, coliform no cells turn 訳 へ add し た と こ ろ, 4 salt base コ ド ン CGGG に し seaborne て ペ プ チ ド lock が import さ れ た branch points か れ a す を construction る タ ン パ ク qualitative を synthetic で き る こ と が confirm さ れ た. ま た そ の import working rate は ペ プ チ ド lock long に dependent し て お り, lock が long く な る に し た が っ て import working rate low が す る こ と が 観 examine さ れ た. ま た, long locks の molecular lock が タ ン パ ク qualitative へ import で き る か ど う か beg す 検 る た め に, ポ リ エ チ レ ン グ リ コ ー ル (PEG) lock の import line も な い, エ チ レ ン グ リ コ ー ル の Qiao り return し 単 が 4, 8, 12 の PEG lock を ア ミ ノ フ ェ ニ ル ア ラ ニ ン の side chain に combining さ せ て, タ ン パ ク qualitative へ の import 価 を assessment し た と こ ろ, い ず れ の lock long に つ い て も import が may で あ る こ と が confirm さ れ た. こ の を, be interstate に PEG the タ ン パ ク qualitative と し て medical 薬 product に 応 with さ れ て い る イ ン タ ー フ ェ ロ ン に applicable し て, site specific に PEG the さ れ た イ ン タ ー フ ェ ロ ン の synthetic に も successful し た. た だ し, cell free turn 訳 を with い た の way now で は have ら れ る タ ン パ ク qualitative の fewer が very に な い こ と か ら, be interstate の 応 with に to け て in future は many synthetic が may な style の open 発 が necessary で あ る.

项目成果

非天然アミノ酸導入技術のタンパク質の構造機能解析への応用

非天然氨基酸导入技术在蛋白质结构与功能分析中的应用

• 发表时间: 2010
• 作者: 聖前直樹;芳坂貴弘;葭田真昭 船山泰弘 後藤敏晴 山崎孝則;芳坂貴弘
• 通讯作者: 芳坂貴弘

非天然アミノ酸導入法を用いた部位特異的PEG化インターフェロンの合成

非天然氨基酸引入法合成位点特异性聚乙二醇化干扰素

• 发表时间: 2010
• 作者: 聖前直樹;芳坂貴弘
• 通讯作者: 芳坂貴弘

非天然アミノ酸導入技術を利用したタンパク質の部位特異的蛍光標識法の開発

利用非天然氨基酸引入技术开发蛋白质位点特异性荧光标记方法

• 发表时间: 2009
• 作者: 聖前直樹;芳坂貴弘;芳坂貴弘
• 通讯作者: 芳坂貴弘

PEG化非天然アミノ酸のインターフェロンへの部位特異的導入

将聚乙二醇化非天然氨基酸位点特异性引入干扰素中

• 发表时间: 2009
• 作者: 聖前直樹;芳坂貴弘
• 通讯作者: 芳坂貴弘

PEG化非天然アミノ酸の合成とタンパク質への部位特異的導入

聚乙二醇化非天然氨基酸的合成和位点特异性引入蛋白质

• 发表时间: 2008
• 作者: 聖前直樹;芳坂貴弘
• 通讯作者: 芳坂貴弘