【研究領域課題番号】18H01791 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

進化分子工学 / 合成生物学 / 転写因子 / ランダム変異 / 安定性調節 / 融合タンパク質 / 代謝物 / スクリーニング / センサー / センサ

【研究成果の概要】

タンパク質と低分子の結合のハイスループット探索法として，Thermal shiftアッセイが注目を集めている． 本研究では，このThermal shiftアッセイと同じことを，細胞内で一細胞レベルで実現できる技術を目指した．　その第一歩として，任意の酵素に組織的にランダム変異を導入し，小分子（基質）との結合があって初めて機能構造を保持できるように創り変えることに成功した．これを転写因子などのレポータと連結することによって，いままで検出不可であった種々の代謝物のリアルタイム計測系の迅速な構築が可能となった．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【配分額】17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)

【研究分野】生物機能・バイオプロセス

【研究領域課題番号】15K14228 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

合成生物学 / 制御 / 翻訳後修飾 / 進化分子工学 / プレニル化転移酵素 / イソプレノイド / カロテノイド / キナーゼ / スクリーニング / セレクション / プレニル化酵素 / 局在化 / 大腸菌 / バイオテクノロジー / 発現制御 / 生体機能利用 / 微生物

【研究成果の概要】

真核生物は，疎水的なプレニル基の付加によって，様々なタンパク質を膜周辺に局在化する機構を有する。本研究は，酵母プレニル化酵素Ram1/2系の大腸菌内で発現させ，タンパク質の局在調節機構の再構築を目的とした。自在なタンパク質の機能制御には至らなかったが，プレニル二リン酸に対するプレニル化酵素の基質消費活性スクリーニング系の確立, およびプレニル化システムによる転写抑制因子の細胞活性のオンオフ制御にむけた基礎的な知見の収集に成功した。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)

【研究分野】生物機能・バイオプロセス

【研究領域課題番号】15H04189 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

合成生物学 / 進化分子工学 / スクリーニング / トリテルペン / オキシドスクアレン / 環化酵素 / 応用微生物 / バイオテクノロジー / 生物・生体工学 / 酵素反応 / 生体分子 / 微生物 / 生体機能利用 / 進化 / スクアレン / ホペン / スクアラン / ライブラリ / セレクション

【研究成果の概要】

30,000を超えると云われるトリテルペン類の全てが，スクアレンを原料として生合成される．これらの骨格形成に関わる未知の遺伝子探索と機能改良のため，不可視であった細胞内のスクアレンの消費活性を色スクリーニングする手法を開発した．この手法を用いて得たスクアレン環化酵素の活性変異体を用いた人工経路を構成し，自然界には見つかっていない種々の非天然トリテルペン合成経路を確立することに成功した．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)

【研究分野】ケミカルバイオロジー

【研究領域課題番号】15K12756 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

進化分子工学 / スクリーニング / 膜タンパク質 / ペプチド / 無細胞翻訳系

【研究成果の概要】

本研究では、in vitroで膜タンパク質の機能を阻害するペプチドをスクリーニング可能な技術を確立し、これを大腸菌由来の多剤排出トランスポーターEmrEの輸送活性阻害ペプチドのスクリーニングに適用する事を目指した。まず、高品質な10アミノ酸からなるランダムペプチドライブラリーを構築した。次に、EmrEを阻害するペプチド配列をin vitroでスクリーニングできる技術を確立した。これらを組み合わせて、10^7種類以上のペプチドライブラリーから阻害ペプチドをスクリーニングする技術の確立に成功した。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31

【配分額】3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)