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A03公募(2014-15) 車 兪澈

論文等 | 原著論文

2015

*Yutetsu Kuruma and Takuya Ueda,
The PURE system for the cell-free synthesis of membrane proteins,
Nature Protocols 10, 1328-1344 (2015).

概要: 無細胞タンパク質合成系はタンパク質合成のための試験管内ツールである。この無細胞系にリポソームなどの人工的な膜画分を加えることで、複雑な膜タンパク質複合体をも合成することができる。われわれは再構築型の無細胞系PURE systemを用いた膜タンパク質合成法と、その定量法、膜局在効率測定法、膜内配向性評価法、膜内複合体形成評価法についての実験的手順を示した。さらに、一例として、無細胞系で合成したATP合成酵素の活性評価法とその結果についても示した。この方法は、膜タンパク質の迅速な入手と詳細な解析を可能にするものであり、これまでの生きた細胞を用いた実験系による、膜タンパク質精製や再構築化のリスクを克服する利点を持つものである。

2014

Hideaki Matsubayashi, Yutetsu Kuruma, and Takuya Ueda,
Cell-Free Synthesis of SecYEG Translocon as the Fundamental Protein Transport Machinery,
Origins of Life and Evolution of Biospheres 44, 331-334 (2014).

概要: 細胞膜は単に細胞質の入れ物という役割の他に、細胞の生命維持に欠かせない多くの生化学的な機能をもっている。そのような細胞膜機能のほとんどは膜タンパク質がになっており、またそれらは膜挿入マシナリーであるSecYEGトランスロコンを介して脂質二重膜に埋め込まれる。我々は、このSecYEGを試験管内で人工的に合成することで、細胞膜の機能化のプロセスについて考察した。

Hideaki Matsubayashi, Yutetsu Kuruma, and Takuya Ueda,
In vitro synthesis of the E. coli Sec Translocon from DNA,
Angewandte Chemie International Edition 53, 7535-7538 (2014).

概要: 生きた細胞の仕組みを詳細に理解するために、DNA、タンパク質、脂質などの生体分子を組み合わせて、人工細胞を作製する研究が注目されている。しかし、それら細胞内分子を包み込む細胞膜の作製は、細胞膜上で働く膜タンパク質をうまく合成するための有効な方法がなかったため非常に難しく、これまで人工細胞の実現を妨げていた。この問題に対し筆者らは、東京大学上田卓也教授の開発した試験管内タンパク質合成システム(PURE system)を用いて、膜タンパク質の合成に必須な膜上の分子装置(Sec Translocon)を作製し、細胞と同じプロセスで膜タンパク質を合成することに成功した。この成果は、自律的に膜タンパク質を合成できる人工細胞の構築につながるものである。

*Yoshihiro Shimizu, Yutetsu Kuruma, Takashi Kanamori, Takuya Ueda ,
The PURE system for protein production,
Methods in Molecular Biology 1118, 275-284 (2014).

概要: 分子生物学や生化学の分野では、精製タンパク質の入手はそのタンパク質の生理学的意義や機能を理解する上で重要である。近年の無細胞系の発展は、試験管内での迅速なパンパク室合成を可能にしてきている。PURE systemと呼ばれる再構築型の無細胞系はその発展性・利便性において高度に優れている。今回、PURE systemを使ったリコンビナントタンパク質の合成と生化学的・分子生物学的解析について報告する。