非自然なアミノ酸を酵母に効率的に組み込むことを可能にする新しい方法

科学分野:

• バイオケミストリー バイオケミストリー
• 合成生物学 合成生物学とは
• 分子生物学は分子生物学である.

背景:

• 不自然なアミノ酸をタンパク質に遺伝的に組み込むことで,新しい化学的,物理的特性を得ることができます.
• 以前の酵母に非自然なアミノ酸を添加する方法は,効率が非常に低かった.
• 低組み込み効率は,酵母における人工タンパク質の実用的な応用を制限しました.

研究 の 目的:

• 酵母に非自然なアミノ酸を組み込む効率を大幅に改善するための新しい方法を開発する.
• 遺伝子コードの拡張を必要とするアプリケーションのための酵母における低タンパク質収量による制限を克服するために.
• 酵母における非自然なアミノ酸を含むタンパク質のより大きな量の生産を可能にするために.

主な方法:

• 酵母菌における正交バクテリア移転RNA (tRNA) の効率的な発現のための新しい方法を開発した.
• 強化されたtRNA発現のために,プライマリトランスクリプトから切断されるポリメラーゼIIIプロモーターを活用した.
• 早期のmRNA分解を防ぐために,ナンセンス媒介 mRNA 崩壊 (NMD) に欠陥のある酵母菌株を生成しました.

主要な成果:

• イーストの非自然なアミノ酸を含むタンパク質の収穫量の有意な増加を達成しました.
• タンパク質の収穫量は,リットルあたり数十マイクログラムから数十ミリグラムまで増加します.
• NMD欠乏の酵母菌株と正交のtRNA発現を組み合わせる有効性を実証しました.

結論:

• 開発された戦略は,酵母における非自然なアミノ酸の組み込み効率を大幅に高めています.
• この進歩は,より大きなスケールで新しい性質を持つ機能性タンパク質の生産を容易にする.
• 改良された方法は,酵母におけるタンパク質工学と合成生物学アプリケーションの新たな道を開く.