改造 された リボソーム を 用い て タンパク質 の 合成 の 範囲 を 拡大 する

科学分野:

• 分子生物学
• 生物化学
• 合成生物学

背景:

• リボソームは タンパク質合成を担う 複雑な分子機構で 古代のRNAの世界と 現代生物学を結びつけています
• リボソームRNA (rRNA) は一般的に保存されますが,特に抗生物質への反応として変更されることがあります.
• タンパク質合成のための意図的なrRNA構造変更は,最近の進歩です.

研究 の 目的:

• rRNAの改変の歴史と進歩をレビューする.
• 非正規のアミノ酸の直接リボソーム結合を強調する.
• 新しいバイオマテリアルの生産のための改造されたリボソームの可能性を議論する.

主な方法:

• 歴史的なrRNA改変を要約する.
• 非正規のアミノ酸を組み込むための23S rRNAの改変を示す.
• 遺伝子組み換えタンパク質の in vitro 及び in vivo (細菌細胞) 処理について議論する.

主要な成果:

• 23S rRNAの意図的な改変は,d-アミノ酸,β-アミノ酸,およびディペプチドミメティックによるペプチドの直接的な合成を可能にします.
• 改変されたリボソームは,従来の翻訳後の改変を回避して,非正規のアミノ酸を持つタンパク質を直接生成することができる.
• 遺伝子組み換えタンパク質は,実験室内でも,細菌の細胞内でも成功している.

結論:

• 組み立てられたリボソームは 新種のアミノ酸の組成を持つ タンパク質を作るための強力な基盤を提供します
• このアプローチは,タンパク質とペプチド合成のレパートリーを,定式20アミノ酸を超えて拡張します.
• 改造されたリボソームは新しい生体材料を開発し 合成生物学を進めるのに有望です