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(In Japanese)ランダム配列からの機能性蛋白質の創出

Research report code R000000086
Posted date Sep 30, 2002
Researchers
  • (In Japanese)四方 哲也
Affiliation
  • (In Japanese)大阪大学大学院情報科学研究科バイオ情報工学専攻
Research organization
  • (In Japanese)大阪大学大学院工学研究科
Report name (In Japanese)ランダム配列からの機能性蛋白質の創出
Technology summary (In Japanese)高い機能を示す特別なアミノ酸配列の進化を明らかにするために,進化実験を行った。ランダムなアミノ酸配列を有するポリペプチドを多種類合成し,その一部を天然タンパク質カタラーゼのC末端に連結するランダム伸張変異を開発した。コンピュータの中に初期ポリペプチドとしてランダム配列を用意し,10回折りたたみシミュレーションを1世代とする進化実験を行った。10世代目で選ばれた配列では,10回の折りたたみシミュレーションで異なる構造が現れたが,世代を重ねるごとに,基質結合部位以外の領域が選択をかけていないにもかかわらず,一定の形になるように進化し,基質結合能だけの簡単な選択でタンパク質全体の高次構造ができ上がることを明らかにした。ランダム配列を示したファージのライブラリーを調製し,エステラーゼ反応の遷移状態アナログ4-carboxybutyl-phosphate(CAII)を基質として結合能による選択を行い,3世代でもかなりの結合能の増加が観測された。さらに,選択されたポリペプチドはエステラーゼ活性をもつことが発見された。
Drawing

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R000000086_01SUM.gif R000000086_02SUM.gif R000000086_03SUM.gif
Research field
  • Molecular structure
  • Biological function
  • Gene expression
  • Evolution theory in general
  • Molecular and genetic information processing
Published papers related (In Japanese)(1)Yomo, T., Saito, S. and Sasai, M. (1999) Nature Structual Biology, 6, 743-6.
(2)Matsuura, T., Miyai, K., Trakulnaleamsai, S., Yomo, T., Shima, Y., Miki, S., Yamamoto, K. and Urabe, I. (1999) Nature Biotechnology, 17, 58-61
Research project
  • Precursory Research for Embryonic Science and Technology.;Form and Function
Information research report
  • (In Japanese)四方 哲也. ランダム配列からの機能性蛋白質の創出. 「さきがけ研究21」研究報告会「形とはたらき」領域講演要旨集(研究期間1997-2000), 2000. p.97 - 103.

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