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ＲＮＡ基質結合場に非天然型活性中心を導入する新しい酵素作製原理の開発

开发新的酶生产原理，将非天然活性中心引入 RNA 底物结合领域

基本信息

批准号：
15J09936
负责人：
田村友樹
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究ではRNAとペプチドの複合体（RNP）を基本骨格として、基質選択性を有するRNA基質結合場の近傍に触媒分子を導入することで基質と触媒分子の近接効果により触媒活性を発揮するRNPを作製するという、新しい酵素作製原理の開発を目的とした。基質結合性RNP（RNPリセプター）には詳細な三次構造情報がないため合理的な設計が難しい。そこで様々な三次構造をもつ触媒分子を導入したRNPリセプターライブラリーを構築し、それらの触媒活性を指標にしたスクリーニングを行うことで触媒活性を発揮するRNPの獲得を目指した。RNPを構築するRNAサブユニットとペプチドサブユニットはそれぞれ個別のライブラリーを構築できる。構築した各ライブラリーを組み合わせてRNPを形成することで、分子種数が飛躍的に増大したRNPライブラリーを簡便に構築することが可能である。森井らが報告したATP結合性RNPリセプターには多様な三次構造、基質親和性をもつRNAサブユニットが存在することに着目し、ATP結合場を有するRNAライブラリーとして用いた。また、RevペプチドのN末端に加水分解触媒として機能すると期待できるジメチルアミノピリジン、ビピリジン、そしてヒスチジンを様々なペプチドリンカーを介して修飾し、構造多様性を持つ触媒分子修飾ペプチドライブラリーを構築した。さらにサブユニットライブラリーを組み合わせることで、簡便に触媒分子が導入された609種類のRNPリセプターを作製した。加水分解反応前後で蛍光強度が大きく変化するアデノシン誘導体（５’－デオキシ－５’－（ウンベリフェリルブチレート）アミドアデノシン）を標的基質として用い、加水分解活性を指標にしたスクリーニングを行うことで、構築したRNPライブラリーの中から触媒活性を有するRNPを獲得することに成功した。本方法論は汎用性の高い新規酵素作製方法論になると期待できる。

The purpose of this study is to develop the basic framework of RNA binding complex (RNP), the substrate selectivity, the introduction of catalyst molecules near the RNA binding field, the substrate selectivity, the proximity effect of catalyst molecules, the development of catalyst activity, and the novel enzyme mechanism. Matrix binding RNP (RNP) is difficult to design with detailed tertiary structural information The third order structure of the catalyst molecule is introduced, and the catalyst activity index is constructed. RNP is constructed from RNA and RNA. It is constructed from RNA and RNA. The number of molecules in the RNP can be increased by leaps and bounds, and the RNP can be easily constructed. Morii reports that ATP binding RNP is highly variable in tertiary structure, matrix affinity, and RNA binding. In addition, the N-terminal of the Rev Screen has a hydrolysis catalyst and high functionality. It is expected that the screen will be modified with a single chip, a single chip, and a single chip, and the structural diversity will be maintained while the catalyst molecular modification screen is constructed. In addition, it is easy to introduce 609 kinds of RNP molecules into the system. Before and after hydrolysis reaction, the intensity of light changed greatly, and the inducer (5'--5'-()) was used as the target matrix, and the index of hydrolysis activity was used as the indicator of hydrolysis activity. The catalyst activity of RNP was successfully obtained. This methodology is universal and highly novel in enzyme production methodology.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Construction of a structurally diverse library of ribonucleopeptides

结构多样化的核糖核酸肽库的构建

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. Tamura;S. Nakano;T. Morii
通讯作者：
T. Morii

Construction of a library of structurally diverse ribonucleopeptides with catalytic groups

具有催化基团的结构多样化核糖核酸肽文库的构建

DOI：
10.1016/j.bmc.2017.02.007
发表时间：
2017
期刊：
Bioorg. Med. Chem.
影响因子：
0
作者：
T. Tamura;S. Nakano;E. Nakata;T. Morii
通讯作者：
T. Morii

構造多様性を有するRNPリセプターライブラリーの構築

具有结构多样性的RNP受体库的构建

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
田村友樹;仲野瞬;森井孝
通讯作者：
森井孝

Catalytic activity of an RNP receptor library with structural diversity

具有结构多样性的RNP受体库的催化活性

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. TAMURA;S. NAKANO;T. MORII
通讯作者：
T. MORII

Construction and screening of the RNP library with catalytic functional group

具有催化官能团的RNP文库的构建与筛选

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nagao S;Taguchi K;Sakai H;Yamasaki K;Watanabe H;Otagiri M;Maruyama T;TAMURA Tomoki; ARIYAMA Kenta; NAKANO Shun; MORII Takashi
通讯作者：
TAMURA Tomoki; ARIYAMA Kenta; NAKANO Shun; MORII Takashi