－細胞内のタンパク質合成工場を試験管で再現－ リボソーム生合成の試験管内再構成に成功

－細胞内のタンパク質合成工場を試験管で再現－リボソーム生合成の試験管内再構成に成功

2025年1月24日 14:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇多元物质科学研究所　准教授　福山真央

【発表のポイント】

遗伝子を使ってリボソーム^※１を试験管内で合成すること（リボソーム生合成）に成功
リボソーム生合成は、约200种の因子を必要とする极めて复雑なものであり、试験管内での再构成は困难だった
「生体内环境を试験管内で模倣する」ことを指针に、それら200种の因子を适切な环境で组み合わせることで、リボソーム生合成の试験管内再构成^※2に成功
多様な非天然ペプチド?タンパク质^※3を効率的に合成できる人工リボソームを创出可能になると期待

【概要】

大阪大学大学院工学研究科の青木航教授らの研究グループは、遗伝子を出発物质としてリボソームを合成するプロセス（リボソーム生合成）を试験管内で再构成することに世界で初めて成功しました。

リボソームとは、20種類のアミノ酸を遺伝コードに従ってつなげることでペプチド?タンパク質を合成する分子機械です。もしリボソームを改変できれば、多様な非天然ペプチド?タンパク质を合成可能になるため、優れた医薬や産業用酵素の創出が可能になると期待されています。しかし、リボソームは生命の必須因子であるため、これを改変しようとすると細胞にとって有害な影響（細胞毒性）が発生します。そのため、リボソームの改変は困難でした。

今回、研究グループが开発した试験管内リボソーム生合成は、遗伝子を出発物质として试験管内でリボソームを合成できます。そのため、细胞毒性を考虑する必要なく、原理的にはあらゆる変异をリボソームに导入できると考えられます。

本技術を応用することで、多様な非天然ペプチド?タンパク质を効率的に重合できる人工リボソームを創出できるようになると期待されます。

本研究成果は、1月8日（水）に、英国科学誌「Nature Communications」に公开されました。锄

【用语解説】

※1　リボソーム
リボソームは、细胞内でタンパク质合成を行うための工场のようなものである。具体的には、リボソームは、遗伝情报に基づいて20种类のアミノ酸を重合することでペプチド?タンパク质を合成する。

※2　试験管内再构成
試験管内再構成とは、細胞内で起こる複雑な生命現象を、試験管内で人工的に再現する実験手法である。試験管内再構成に成功すると、①生命現象に関わる最小限の構成要素を特定できる、②特定の分子の役割や機能を詳細に解析できる、③細胞内では観察が難しい反応を直接観察?操作できるなどの利点が生じる。

※3　非天然ペプチド?タンパク质
天然のペプチド?タンパク质は、20种の天然アミノ酸により构成される。天然には存在しない非天然モノマーを含むリボソームで効率的に重合できるようになれば、さまざまな特殊机能をペプチド?タンパク质に付与できると期待される。

【论文情报】

タイトル："Autonomous ribosome biogenesis in vitro"
着者名：Yuishin Kosaka, Yumi Miyawaki, Megumi Mori, Shunsuke Aburaya, Chisato Nishizawa, Takeshi Chujo, Tatsuya Niwa, Takumi Miyazaki, Takashi Sugita, Mao Fukuyama, Hideki Taguchi, Kazuhito Tomizawa, Kenji Sugase, Mitsuyoshi Ueda, Wataru Aoki
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