【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 環境安全研究センター, 准教授 (90444059)

【キーワード】進化分子工学 / カーボンニュートラル / 非侵襲的手法 / リアルタイム検出 / バイオセンサー (他16件)

【概要】微生物を用いた物質生産では、目的生成物の収量を最大化するために、遺伝子の種類、発現量、培地条件、培養温度など、数多くのパラメーターに関し、多くの実験を試行し、生産条件を決定（最適化）する。この最適化のプロセスが、物質生産の実用化プロセスの律速段階となっている。本研究では、標的物質、もしくはその前駆体となる物質（目的物質）の生成に応じて発光する大腸菌（バイオセンサー大腸菌）を開発し、大腸菌で目的物質...

【研究テーマ】

【研究種目】若手研究

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【研究代表者】福永 圭佑 沖縄科学技術大学院大学, 核酸化学・工学ユニット, ポストドクトラルスカラー (80639279)

【キーワード】PD-SELEX / RNAアプタマー / RNA結合タンパク質 / 進化分子工学 / 共進化 (他17件)

【概要】ライブラリー vs. ライブラリーの試験管内セレクションを行う新しい進化分子工学の手法：PD-SELEX法を開発することに成功した。1.1 x 10^12の多様性のRNAライブラリーと４．０ x 10^8の多様性のファージディスプレイL7Ae (LS)スキャフォールドライブラリーを用い、6ラウンドのセレクションを行った。次世代シーケンシングで配列の濃縮が起こっていることを確認し、RNA-RNA結合...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31

【研究代表者】梅津 光央 東北大学, 工学研究科, 教授 (70333846)

【キーワード】進化分子工学 / 機械学習 / タンパク質 / 抗体

【概要】

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【研究代表者】木賀 大介 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30376587)

【キーワード】タンパク質 / 機械学習 / 合成生物学 / 遺伝暗号 / 進化分子工学

【概要】

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2006 - 2008

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院・工学研究科・共生応用化学専攻, 准教授 (00400812)

【キーワード】進化工学 / 代謝工学 / 生合成 / 特異性 / カロテノイド (他12件)

【概要】自然界が創り得る広大な化合物空間を,高速に,組織的に,そして効率よく探索する方法として,代謝「進化」工学を提案する。カロテノイド色素の基本骨格構造を合成する酵素類の進化工学,そして下流酵素のコンビナトリアルな共発現により様々な新規化合物をシリーズ創出した。また,創りだした新規代謝経路を,副産物の少ない選択的な経路に鍛え上げるための進化工学の手法,その他のテルペノイドの代謝進化工学法も開発した。 ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00400812)

【キーワード】進化工学 / バイオセンサー / 生合成 / イソプレノイド / アルカロイド (他10件)

【概要】

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2007

【研究代表者】田口 精一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70216828)

【キーワード】生分解性プラスチック / ポリヒドロキシアルカン酸 / 進化分子工学 / 重合酵素 / 基質特異性 (他8件)

【概要】資源循環型バイオプラスチック生合成酵素の進化工学的改変により、バイオポリエステルの生産性・物性を積極的に改善する研究を展開してきた。最終年度は、ポリマーの共重合化におけるモノマー分率制御を精密に行ない、かつ分子量変化がダイナミックに実現する進化酵素を多数創出することを目的として、所期の水準に十分達した成果が得られた。 人工進化システムから得られた複数の優良変異部位4箇所(130,325,477,4...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2007

【研究代表者】田口 精一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70216828)

【キーワード】生分解性プラスチック / ポリヒドロキシアルカン酸 / 進化分子工学 / 重合酵素 / 基質特異性 (他8件)

【概要】資源循環型バイオプラスチック生合成酵素の進化工学的改変により、バイオポリエステルの生産性・物性を積極的に改善する研究を展開してきた。最終年度は、ポリマーの共重合化におけるモノマー分率制御を精密に行ない、かつ分子量変化がダイナミックに実現する進化酵素を多数創出することを目的として、所期の水準に十分達した成果が得られた。 人工進化システムから得られた複数の優良変異部位4箇所(130,325,477,4...

【研究テーマ】

【研究種目】若手研究

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【研究代表者】福永 圭佑 沖縄科学技術大学院大学, 核酸化学・工学ユニット, ポストドクトラルスカラー (80639279)

【キーワード】PD-SELEX / RNAアプタマー / RNA結合タンパク質 / 進化分子工学 / 共進化 (他17件)

【概要】ライブラリー vs. ライブラリーの試験管内セレクションを行う新しい進化分子工学の手法：PD-SELEX法を開発することに成功した。1.1 x 10^12の多様性のRNAライブラリーと４．０ x 10^8の多様性のファージディスプレイL7Ae (LS)スキャフォールドライブラリーを用い、6ラウンドのセレクションを行った。次世代シーケンシングで配列の濃縮が起こっていることを確認し、RNA-RNA結合...

【研究テーマ】

【研究種目】若手研究

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【研究代表者】福永 圭佑 沖縄科学技術大学院大学, 核酸化学・工学ユニット, ポストドクトラルスカラー (80639279)

【キーワード】PD-SELEX / RNAアプタマー / RNA結合タンパク質 / 進化分子工学 / 共進化 (他17件)

【概要】ライブラリー vs. ライブラリーの試験管内セレクションを行う新しい進化分子工学の手法：PD-SELEX法を開発することに成功した。1.1 x 10^12の多様性のRNAライブラリーと４．０ x 10^8の多様性のファージディスプレイL7Ae (LS)スキャフォールドライブラリーを用い、6ラウンドのセレクションを行った。次世代シーケンシングで配列の濃縮が起こっていることを確認し、RNA-RNA結合...

【研究テーマ】生体関連化学

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】中村 聡 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (50227899)

【キーワード】極限環境微生物 / 極限酵素 / 分子表面電荷 / タンパク質工学 / 進化分子工学 (他14件)

【概要】GHファミリー11アルカリキシラナーゼXynJの分子表面への塩基性アミノ酸の導入により，耐アルカリ性，耐熱性および耐塩性が向上した。また，GHファミリー18耐塩キチナーゼChiN1の分子表面への酸性アミノ酸の導入により，耐塩性ないし有機溶媒耐性が向上した。一方，GHファミリー10超耐熱性キシラナーゼXynTBについては，進化分子工学による耐アルカリ性および比活性の向上に成功した。 ...

【研究テーマ】

【研究種目】若手研究

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【研究代表者】福永 圭佑 沖縄科学技術大学院大学, 核酸化学・工学ユニット, ポストドクトラルスカラー (80639279)

【キーワード】PD-SELEX / RNAアプタマー / RNA結合タンパク質 / 進化分子工学 / 共進化 (他17件)

【概要】ライブラリー vs. ライブラリーの試験管内セレクションを行う新しい進化分子工学の手法：PD-SELEX法を開発することに成功した。1.1 x 10^12の多様性のRNAライブラリーと４．０ x 10^8の多様性のファージディスプレイL7Ae (LS)スキャフォールドライブラリーを用い、6ラウンドのセレクションを行った。次世代シーケンシングで配列の濃縮が起こっていることを確認し、RNA-RNA結合...

【研究テーマ】

【研究種目】若手研究

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【研究代表者】福永 圭佑 沖縄科学技術大学院大学, 核酸化学・工学ユニット, ポストドクトラルスカラー (80639279)

【キーワード】PD-SELEX / RNAアプタマー / RNA結合タンパク質 / 進化分子工学 / 共進化 (他17件)

【概要】ライブラリー vs. ライブラリーの試験管内セレクションを行う新しい進化分子工学の手法：PD-SELEX法を開発することに成功した。1.1 x 10^12の多様性のRNAライブラリーと４．０ x 10^8の多様性のファージディスプレイL7Ae (LS)スキャフォールドライブラリーを用い、6ラウンドのセレクションを行った。次世代シーケンシングで配列の濃縮が起こっていることを確認し、RNA-RNA結合...

【研究テーマ】

【研究種目】若手研究

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【研究代表者】福永 圭佑 沖縄科学技術大学院大学, 核酸化学・工学ユニット, ポストドクトラルスカラー (80639279)

【キーワード】PD-SELEX / RNAアプタマー / RNA結合タンパク質 / 進化分子工学 / 共進化 (他17件)

【概要】ライブラリー vs. ライブラリーの試験管内セレクションを行う新しい進化分子工学の手法：PD-SELEX法を開発することに成功した。1.1 x 10^12の多様性のRNAライブラリーと４．０ x 10^8の多様性のファージディスプレイL7Ae (LS)スキャフォールドライブラリーを用い、6ラウンドのセレクションを行った。次世代シーケンシングで配列の濃縮が起こっていることを確認し、RNA-RNA結合...

【研究テーマ】

【研究種目】若手研究

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【研究代表者】福永 圭佑 沖縄科学技術大学院大学, 核酸化学・工学ユニット, ポストドクトラルスカラー (80639279)

【キーワード】PD-SELEX / RNAアプタマー / RNA結合タンパク質 / 進化分子工学 / 共進化 (他17件)

【概要】ライブラリー vs. ライブラリーの試験管内セレクションを行う新しい進化分子工学の手法：PD-SELEX法を開発することに成功した。1.1 x 10^12の多様性のRNAライブラリーと４．０ x 10^8の多様性のファージディスプレイL7Ae (LS)スキャフォールドライブラリーを用い、6ラウンドのセレクションを行った。次世代シーケンシングで配列の濃縮が起こっていることを確認し、RNA-RNA結合...

【研究テーマ】

【研究種目】若手研究

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【研究代表者】福永 圭佑 沖縄科学技術大学院大学, 核酸化学・工学ユニット, ポストドクトラルスカラー (80639279)

【キーワード】PD-SELEX / RNAアプタマー / RNA結合タンパク質 / 進化分子工学 / 共進化 (他17件)

【概要】ライブラリー vs. ライブラリーの試験管内セレクションを行う新しい進化分子工学の手法：PD-SELEX法を開発することに成功した。1.1 x 10^12の多様性のRNAライブラリーと４．０ x 10^8の多様性のファージディスプレイL7Ae (LS)スキャフォールドライブラリーを用い、6ラウンドのセレクションを行った。次世代シーケンシングで配列の濃縮が起こっていることを確認し、RNA-RNA結合...

【研究テーマ】生体関連化学

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】中村 聡 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (50227899)

【キーワード】極限環境微生物 / 極限酵素 / 分子表面電荷 / タンパク質工学 / 進化分子工学 (他14件)

【概要】GHファミリー11アルカリキシラナーゼXynJの分子表面への塩基性アミノ酸の導入により，耐アルカリ性，耐熱性および耐塩性が向上した。また，GHファミリー18耐塩キチナーゼChiN1の分子表面への酸性アミノ酸の導入により，耐塩性ないし有機溶媒耐性が向上した。一方，GHファミリー10超耐熱性キシラナーゼXynTBについては，進化分子工学による耐アルカリ性および比活性の向上に成功した。 ...

【研究テーマ】

【研究種目】若手研究

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【研究代表者】福永 圭佑 沖縄科学技術大学院大学, 核酸化学・工学ユニット, ポストドクトラルスカラー (80639279)

【キーワード】PD-SELEX / RNAアプタマー / RNA結合タンパク質 / 進化分子工学 / 共進化 (他17件)

【概要】ライブラリー vs. ライブラリーの試験管内セレクションを行う新しい進化分子工学の手法：PD-SELEX法を開発することに成功した。1.1 x 10^12の多様性のRNAライブラリーと４．０ x 10^8の多様性のファージディスプレイL7Ae (LS)スキャフォールドライブラリーを用い、6ラウンドのセレクションを行った。次世代シーケンシングで配列の濃縮が起こっていることを確認し、RNA-RNA結合...

【研究テーマ】生体関連化学

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】中村 聡 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (50227899)

【キーワード】極限環境微生物 / 極限酵素 / 分子表面電荷 / タンパク質工学 / 進化分子工学 (他14件)

【概要】GHファミリー11アルカリキシラナーゼXynJの分子表面への塩基性アミノ酸の導入により，耐アルカリ性，耐熱性および耐塩性が向上した。また，GHファミリー18耐塩キチナーゼChiN1の分子表面への酸性アミノ酸の導入により，耐塩性ないし有機溶媒耐性が向上した。一方，GHファミリー10超耐熱性キシラナーゼXynTBについては，進化分子工学による耐アルカリ性および比活性の向上に成功した。 ...

【研究テーマ】生体関連化学

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】中村 聡 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (50227899)

【キーワード】極限環境微生物 / 極限酵素 / 分子表面電荷 / タンパク質工学 / 進化分子工学 (他14件)

【概要】GHファミリー11アルカリキシラナーゼXynJの分子表面への塩基性アミノ酸の導入により，耐アルカリ性，耐熱性および耐塩性が向上した。また，GHファミリー18耐塩キチナーゼChiN1の分子表面への酸性アミノ酸の導入により，耐塩性ないし有機溶媒耐性が向上した。一方，GHファミリー10超耐熱性キシラナーゼXynTBについては，進化分子工学による耐アルカリ性および比活性の向上に成功した。 ...

【研究テーマ】生体関連化学

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】中村 聡 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (50227899)

【キーワード】極限環境微生物 / 極限酵素 / 分子表面電荷 / タンパク質工学 / 進化分子工学 (他14件)

【概要】GHファミリー11アルカリキシラナーゼXynJの分子表面への塩基性アミノ酸の導入により，耐アルカリ性，耐熱性および耐塩性が向上した。また，GHファミリー18耐塩キチナーゼChiN1の分子表面への酸性アミノ酸の導入により，耐塩性ないし有機溶媒耐性が向上した。一方，GHファミリー10超耐熱性キシラナーゼXynTBについては，進化分子工学による耐アルカリ性および比活性の向上に成功した。 ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 環境安全研究センター, 准教授 (90444059)

【キーワード】進化分子工学 / カーボンニュートラル / 非侵襲的手法 / リアルタイム検出 / バイオセンサー (他16件)

【概要】微生物を用いた物質生産では、目的生成物の収量を最大化するために、遺伝子の種類、発現量、培地条件、培養温度など、数多くのパラメーターに関し、多くの実験を試行し、生産条件を決定（最適化）する。この最適化のプロセスが、物質生産の実用化プロセスの律速段階となっている。本研究では、標的物質、もしくはその前駆体となる物質（目的物質）の生成に応じて発光する大腸菌（バイオセンサー大腸菌）を開発し、大腸菌で目的物質...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】特別研究員奨励費

【研究期間】2016-04-22 - 2019-03-31

【研究代表者】

【キーワード】進化分子工学 / ペプチド化学 / 蛍光センサー / 合成化学

【概要】前年度までに確立したcDNA display技術を活用して、引き続き蛍光修飾ペプチドライブラリを使った「標的タンパク質に結合することで発光特性が変わる蛍光プローブ」および「プロテアーゼに対する特異的発蛍光基質」の開発を行った。 前者に関しては、各候補ペプチド配列の「蛍光変化」を直接検出可能なフローサイトメーター（FACS）評価系を利用した2段階セレクションシステムを立ち上げるため、ペプチドライブラ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】寺井 琢也 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任准教授 (00508145)

【キーワード】有機色素 / ペプチド / 細胞イメージング / タンパク質精製 / 進化分子工学

【概要】本研究では「有機小分子の合理設計」と「生体高分子の配列改変」の２つのアプローチを有機的に統合することで、小分子・ペプチド複合体に基づく新規分子ツールの開発を目的とした。中でも有機色素分子の構造を認識するペプチドおよびタンパク質を進化分子工学的手法により取得することで、様々なケミカルバイオロジーへの応用を目指した。研究の結果、cDNA display法によって「色素分子の構造変化を可逆的に認識するポ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 環境安全研究センター, 准教授 (90444059)

【キーワード】芳香族炭化水素 / カーボンニュートラル / 進化分子工学 / 物質生産

【概要】

【研究テーマ】構造生物化学

【研究種目】国際学術研究

【研究期間】1998 - 1999

【研究代表者】大島 泰郎 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (60167301)

【キーワード】イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼ / 可逆変性 / 自由エネルギー変化 / 温度ジャンプ / 変性反応 (他10件)

【概要】イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼをモデル酵素として、各種の変異体を作成し、その構造を解析するとともに、活性、揺らぎとの関係を調べた。今年度は特に、熱力学平衡論を用いて熱変性過程を調べた。高度好熱菌Thermus thermophilusの生産する酵素は可逆変性の条件を求めるのが難しかったため、これまでは平衡論の適用ができなかったが、特定の変性剤の存在下には塩酸グアニジンによる変性は可逆であるこ...

【研究テーマ】構造生物化学

【研究種目】国際学術研究

【研究期間】1998 - 1999

【研究代表者】大島 泰郎 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (60167301)

【キーワード】イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼ / 可逆変性 / 自由エネルギー変化 / 温度ジャンプ / 変性反応 (他10件)

【概要】イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼをモデル酵素として、各種の変異体を作成し、その構造を解析するとともに、活性、揺らぎとの関係を調べた。今年度は特に、熱力学平衡論を用いて熱変性過程を調べた。高度好熱菌Thermus thermophilusの生産する酵素は可逆変性の条件を求めるのが難しかったため、これまでは平衡論の適用ができなかったが、特定の変性剤の存在下には塩酸グアニジンによる変性は可逆であるこ...

【研究テーマ】構造生物化学

【研究種目】国際学術研究

【研究期間】1998 - 1999

【研究代表者】大島 泰郎 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (60167301)

【キーワード】イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼ / 可逆変性 / 自由エネルギー変化 / 温度ジャンプ / 変性反応 (他10件)

【概要】イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼをモデル酵素として、各種の変異体を作成し、その構造を解析するとともに、活性、揺らぎとの関係を調べた。今年度は特に、熱力学平衡論を用いて熱変性過程を調べた。高度好熱菌Thermus thermophilusの生産する酵素は可逆変性の条件を求めるのが難しかったため、これまでは平衡論の適用ができなかったが、特定の変性剤の存在下には塩酸グアニジンによる変性は可逆であるこ...

【研究テーマ】構造生物化学

【研究種目】国際学術研究

【研究期間】1998 - 1999

【研究代表者】大島 泰郎 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (60167301)

【キーワード】イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼ / 可逆変性 / 自由エネルギー変化 / 温度ジャンプ / 変性反応 (他10件)

【概要】イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼをモデル酵素として、各種の変異体を作成し、その構造を解析するとともに、活性、揺らぎとの関係を調べた。今年度は特に、熱力学平衡論を用いて熱変性過程を調べた。高度好熱菌Thermus thermophilusの生産する酵素は可逆変性の条件を求めるのが難しかったため、これまでは平衡論の適用ができなかったが、特定の変性剤の存在下には塩酸グアニジンによる変性は可逆であるこ...

【研究テーマ】構造生物化学

【研究種目】国際学術研究

【研究期間】1998 - 1999

【研究代表者】大島 泰郎 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (60167301)

【キーワード】イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼ / 可逆変性 / 自由エネルギー変化 / 温度ジャンプ / 変性反応 (他10件)

【概要】イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼをモデル酵素として、各種の変異体を作成し、その構造を解析するとともに、活性、揺らぎとの関係を調べた。今年度は特に、熱力学平衡論を用いて熱変性過程を調べた。高度好熱菌Thermus thermophilusの生産する酵素は可逆変性の条件を求めるのが難しかったため、これまでは平衡論の適用ができなかったが、特定の変性剤の存在下には塩酸グアニジンによる変性は可逆であるこ...

【研究テーマ】構造生物化学

【研究種目】国際学術研究

【研究期間】1998 - 1999

【研究代表者】大島 泰郎 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (60167301)

【キーワード】イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼ / 可逆変性 / 自由エネルギー変化 / 温度ジャンプ / 変性反応 (他10件)

【概要】イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼをモデル酵素として、各種の変異体を作成し、その構造を解析するとともに、活性、揺らぎとの関係を調べた。今年度は特に、熱力学平衡論を用いて熱変性過程を調べた。高度好熱菌Thermus thermophilusの生産する酵素は可逆変性の条件を求めるのが難しかったため、これまでは平衡論の適用ができなかったが、特定の変性剤の存在下には塩酸グアニジンによる変性は可逆であるこ...

【研究テーマ】構造生物化学

【研究種目】国際学術研究

【研究期間】1998 - 1999

【研究代表者】大島 泰郎 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (60167301)

【キーワード】イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼ / 可逆変性 / 自由エネルギー変化 / 温度ジャンプ / 変性反応 (他10件)

【概要】イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼをモデル酵素として、各種の変異体を作成し、その構造を解析するとともに、活性、揺らぎとの関係を調べた。今年度は特に、熱力学平衡論を用いて熱変性過程を調べた。高度好熱菌Thermus thermophilusの生産する酵素は可逆変性の条件を求めるのが難しかったため、これまでは平衡論の適用ができなかったが、特定の変性剤の存在下には塩酸グアニジンによる変性は可逆であるこ...

【研究テーマ】構造生物化学

【研究種目】国際学術研究

【研究期間】1998 - 1999

【研究代表者】大島 泰郎 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (60167301)

【キーワード】イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼ / 可逆変性 / 自由エネルギー変化 / 温度ジャンプ / 変性反応 (他10件)

【概要】イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼをモデル酵素として、各種の変異体を作成し、その構造を解析するとともに、活性、揺らぎとの関係を調べた。今年度は特に、熱力学平衡論を用いて熱変性過程を調べた。高度好熱菌Thermus thermophilusの生産する酵素は可逆変性の条件を求めるのが難しかったため、これまでは平衡論の適用ができなかったが、特定の変性剤の存在下には塩酸グアニジンによる変性は可逆であるこ...

【研究テーマ】応用生物化学

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (90444059)

【キーワード】タンパク質 / 進化分子工学 / バイオエネルギー / アルカン合成酵素 / アルカン合成関連酵素 (他13件)

【概要】大腸菌によるアルカン生産を実用化するには、高活性アルカン合成酵素群（AARとAD）の探索、基質供給を増強した代謝系、競合する遺伝子群の破壊が必要である。そこで、様々なラン藻由来のAARとADの活性比較を行い、最も高い活性を示すAARとADを同定した。また、菌体内アルデヒド生成量に応じて発光する大腸菌と化学発光撮影装置を用いて、1000種を超える変異体AARライブラリの細胞内アルカン生成量（AAR活...

【研究テーマ】応用生物化学

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (90444059)

【キーワード】タンパク質 / 進化分子工学 / バイオエネルギー / アルカン合成酵素 / アルカン合成関連酵素 (他13件)

【概要】大腸菌によるアルカン生産を実用化するには、高活性アルカン合成酵素群（AARとAD）の探索、基質供給を増強した代謝系、競合する遺伝子群の破壊が必要である。そこで、様々なラン藻由来のAARとADの活性比較を行い、最も高い活性を示すAARとADを同定した。また、菌体内アルデヒド生成量に応じて発光する大腸菌と化学発光撮影装置を用いて、1000種を超える変異体AARライブラリの細胞内アルカン生成量（AAR活...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 総合文化研究科, 助教 (90444059)

【キーワード】アルカン生合成 / 進化分子工学 / 蛋白質工学 / アシル-ACP還元酵素 / アルデヒド脱ホルミル化酸化酵素 (他12件)

【概要】微生物によるアルカン生産の実用化には、アルカン生成に関わる酵素（AARとAD）の高活性化が必要である。本研究では、進化分子工学により2つの酵素の高活性化を目指した。そのためには、2つの酵素の活性を迅速、簡便に評価できる系の開発が必要である。ナイルレッドによるアルカン検出を利用したAD活性検出系の開発では、変異体間の活性の有意差を検出できず、新たな検出系の構築が必要となった。一方で、菌体内でのAAR...

【研究テーマ】構造生物化学

【研究種目】国際学術研究

【研究期間】1998 - 1999

【研究代表者】大島 泰郎 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (60167301)

【キーワード】イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼ / 可逆変性 / 自由エネルギー変化 / 温度ジャンプ / 変性反応 (他10件)

【概要】イソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼをモデル酵素として、各種の変異体を作成し、その構造を解析するとともに、活性、揺らぎとの関係を調べた。今年度は特に、熱力学平衡論を用いて熱変性過程を調べた。高度好熱菌Thermus thermophilusの生産する酵素は可逆変性の条件を求めるのが難しかったため、これまでは平衡論の適用ができなかったが、特定の変性剤の存在下には塩酸グアニジンによる変性は可逆であるこ...

【研究テーマ】応用生物化学

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (90444059)

【キーワード】タンパク質 / 進化分子工学 / バイオエネルギー / アルカン合成酵素 / アルカン合成関連酵素 (他13件)

【概要】大腸菌によるアルカン生産を実用化するには、高活性アルカン合成酵素群（AARとAD）の探索、基質供給を増強した代謝系、競合する遺伝子群の破壊が必要である。そこで、様々なラン藻由来のAARとADの活性比較を行い、最も高い活性を示すAARとADを同定した。また、菌体内アルデヒド生成量に応じて発光する大腸菌と化学発光撮影装置を用いて、1000種を超える変異体AARライブラリの細胞内アルカン生成量（AAR活...

【研究テーマ】応用生物化学

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (90444059)

【キーワード】タンパク質 / 進化分子工学 / バイオエネルギー / アルカン合成酵素 / アルカン合成関連酵素 (他13件)

【概要】大腸菌によるアルカン生産を実用化するには、高活性アルカン合成酵素群（AARとAD）の探索、基質供給を増強した代謝系、競合する遺伝子群の破壊が必要である。そこで、様々なラン藻由来のAARとADの活性比較を行い、最も高い活性を示すAARとADを同定した。また、菌体内アルデヒド生成量に応じて発光する大腸菌と化学発光撮影装置を用いて、1000種を超える変異体AARライブラリの細胞内アルカン生成量（AAR活...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 総合文化研究科, 助教 (90444059)

【キーワード】アルカン生合成 / 進化分子工学 / 蛋白質工学 / アシル-ACP還元酵素 / アルデヒド脱ホルミル化酸化酵素 (他12件)

【概要】微生物によるアルカン生産の実用化には、アルカン生成に関わる酵素（AARとAD）の高活性化が必要である。本研究では、進化分子工学により2つの酵素の高活性化を目指した。そのためには、2つの酵素の活性を迅速、簡便に評価できる系の開発が必要である。ナイルレッドによるアルカン検出を利用したAD活性検出系の開発では、変異体間の活性の有意差を検出できず、新たな検出系の構築が必要となった。一方で、菌体内でのAAR...

【研究テーマ】応用生物化学

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (90444059)

【キーワード】タンパク質 / 進化分子工学 / バイオエネルギー / アルカン合成酵素 / アルカン合成関連酵素 (他13件)

【概要】大腸菌によるアルカン生産を実用化するには、高活性アルカン合成酵素群（AARとAD）の探索、基質供給を増強した代謝系、競合する遺伝子群の破壊が必要である。そこで、様々なラン藻由来のAARとADの活性比較を行い、最も高い活性を示すAARとADを同定した。また、菌体内アルデヒド生成量に応じて発光する大腸菌と化学発光撮影装置を用いて、1000種を超える変異体AARライブラリの細胞内アルカン生成量（AAR活...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 総合文化研究科, 助教 (90444059)

【キーワード】アルカン生合成 / 進化分子工学 / 蛋白質工学 / アシル-ACP還元酵素 / アルデヒド脱ホルミル化酸化酵素 (他12件)

【概要】微生物によるアルカン生産の実用化には、アルカン生成に関わる酵素（AARとAD）の高活性化が必要である。本研究では、進化分子工学により2つの酵素の高活性化を目指した。そのためには、2つの酵素の活性を迅速、簡便に評価できる系の開発が必要である。ナイルレッドによるアルカン検出を利用したAD活性検出系の開発では、変異体間の活性の有意差を検出できず、新たな検出系の構築が必要となった。一方で、菌体内でのAAR...

【研究テーマ】応用生物化学

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (90444059)

【キーワード】タンパク質 / 進化分子工学 / バイオエネルギー / アルカン合成酵素 / アルカン合成関連酵素 (他13件)

【概要】大腸菌によるアルカン生産を実用化するには、高活性アルカン合成酵素群（AARとAD）の探索、基質供給を増強した代謝系、競合する遺伝子群の破壊が必要である。そこで、様々なラン藻由来のAARとADの活性比較を行い、最も高い活性を示すAARとADを同定した。また、菌体内アルデヒド生成量に応じて発光する大腸菌と化学発光撮影装置を用いて、1000種を超える変異体AARライブラリの細胞内アルカン生成量（AAR活...

【研究テーマ】応用生物化学

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (90444059)

【キーワード】タンパク質 / 進化分子工学 / バイオエネルギー / アルカン合成酵素 / アルカン合成関連酵素 (他13件)

【概要】大腸菌によるアルカン生産を実用化するには、高活性アルカン合成酵素群（AARとAD）の探索、基質供給を増強した代謝系、競合する遺伝子群の破壊が必要である。そこで、様々なラン藻由来のAARとADの活性比較を行い、最も高い活性を示すAARとADを同定した。また、菌体内アルデヒド生成量に応じて発光する大腸菌と化学発光撮影装置を用いて、1000種を超える変異体AARライブラリの細胞内アルカン生成量（AAR活...

【研究テーマ】応用生物化学

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (90444059)

【キーワード】タンパク質 / 進化分子工学 / バイオエネルギー / アルカン合成酵素 / アルカン合成関連酵素 (他13件)

【概要】大腸菌によるアルカン生産を実用化するには、高活性アルカン合成酵素群（AARとAD）の探索、基質供給を増強した代謝系、競合する遺伝子群の破壊が必要である。そこで、様々なラン藻由来のAARとADの活性比較を行い、最も高い活性を示すAARとADを同定した。また、菌体内アルデヒド生成量に応じて発光する大腸菌と化学発光撮影装置を用いて、1000種を超える変異体AARライブラリの細胞内アルカン生成量（AAR活...

【研究テーマ】応用生物化学

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (90444059)

【キーワード】タンパク質 / 進化分子工学 / バイオエネルギー / アルカン合成酵素 / アルカン合成関連酵素 (他13件)

【概要】大腸菌によるアルカン生産を実用化するには、高活性アルカン合成酵素群（AARとAD）の探索、基質供給を増強した代謝系、競合する遺伝子群の破壊が必要である。そこで、様々なラン藻由来のAARとADの活性比較を行い、最も高い活性を示すAARとADを同定した。また、菌体内アルデヒド生成量に応じて発光する大腸菌と化学発光撮影装置を用いて、1000種を超える変異体AARライブラリの細胞内アルカン生成量（AAR活...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 総合文化研究科, 助教 (90444059)

【キーワード】アルカン生合成 / 進化分子工学 / 蛋白質工学 / アシル-ACP還元酵素 / アルデヒド脱ホルミル化酸化酵素 (他12件)

【概要】微生物によるアルカン生産の実用化には、アルカン生成に関わる酵素（AARとAD）の高活性化が必要である。本研究では、進化分子工学により2つの酵素の高活性化を目指した。そのためには、2つの酵素の活性を迅速、簡便に評価できる系の開発が必要である。ナイルレッドによるアルカン検出を利用したAD活性検出系の開発では、変異体間の活性の有意差を検出できず、新たな検出系の構築が必要となった。一方で、菌体内でのAAR...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 環境安全研究センター, 准教授 (90444059)

【キーワード】進化分子工学 / カーボンニュートラル / 非侵襲的手法 / リアルタイム検出 / バイオセンサー (他16件)

【概要】微生物を用いた物質生産では、目的生成物の収量を最大化するために、遺伝子の種類、発現量、培地条件、培養温度など、数多くのパラメーターに関し、多くの実験を試行し、生産条件を決定（最適化）する。この最適化のプロセスが、物質生産の実用化プロセスの律速段階となっている。本研究では、標的物質、もしくはその前駆体となる物質（目的物質）の生成に応じて発光する大腸菌（バイオセンサー大腸菌）を開発し、大腸菌で目的物質...

【研究テーマ】応用生物化学

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (90444059)

【キーワード】タンパク質 / 進化分子工学 / バイオエネルギー / アルカン合成酵素 / アルカン合成関連酵素 (他13件)

【概要】大腸菌によるアルカン生産を実用化するには、高活性アルカン合成酵素群（AARとAD）の探索、基質供給を増強した代謝系、競合する遺伝子群の破壊が必要である。そこで、様々なラン藻由来のAARとADの活性比較を行い、最も高い活性を示すAARとADを同定した。また、菌体内アルデヒド生成量に応じて発光する大腸菌と化学発光撮影装置を用いて、1000種を超える変異体AARライブラリの細胞内アルカン生成量（AAR活...

【研究テーマ】生物分子科学

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【研究代表者】飯塚 怜 東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (90541954)

【キーワード】Gタンパク質共役受容体 / 進化分子工学 / 出芽酵母 / マイクロ流体デバイス / エマルジョン (他7件)

【概要】Gタンパク質共役型受容体（G protein-coupled receptor, GPCR）は，創薬研究における最も重要な標的であり，新薬候補となるリガンドの探索が精力的に行われている．しかし，これまで行われてきた「化合物ライブラリーの中からリガンドをスクリーニングする」アプローチには様々な問題点が存在し，リガンド探索が立ち行かなくなってきている．そこで，この現状を打破する新たな方法論として「エマ...

【研究テーマ】

【研究種目】若手研究

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【研究代表者】福永 圭佑 沖縄科学技術大学院大学, 核酸化学・工学ユニット, ポストドクトラルスカラー (80639279)

【キーワード】PD-SELEX / RNAアプタマー / RNA結合タンパク質 / 進化分子工学 / 共進化 (他17件)

【概要】ライブラリー vs. ライブラリーの試験管内セレクションを行う新しい進化分子工学の手法：PD-SELEX法を開発することに成功した。1.1 x 10^12の多様性のRNAライブラリーと４．０ x 10^8の多様性のファージディスプレイL7Ae (LS)スキャフォールドライブラリーを用い、6ラウンドのセレクションを行った。次世代シーケンシングで配列の濃縮が起こっていることを確認し、RNA-RNA結合...

【研究テーマ】

【研究種目】若手研究

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【研究代表者】福永 圭佑 沖縄科学技術大学院大学, 核酸化学・工学ユニット, ポストドクトラルスカラー (80639279)

【キーワード】PD-SELEX / RNAアプタマー / RNA結合タンパク質 / 進化分子工学 / 共進化 (他17件)

【概要】ライブラリー vs. ライブラリーの試験管内セレクションを行う新しい進化分子工学の手法：PD-SELEX法を開発することに成功した。1.1 x 10^12の多様性のRNAライブラリーと４．０ x 10^8の多様性のファージディスプレイL7Ae (LS)スキャフォールドライブラリーを用い、6ラウンドのセレクションを行った。次世代シーケンシングで配列の濃縮が起こっていることを確認し、RNA-RNA結合...

【研究テーマ】生物分子科学

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【研究代表者】飯塚 怜 東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (90541954)

【キーワード】Gタンパク質共役受容体 / 進化分子工学 / 出芽酵母 / マイクロ流体デバイス / エマルジョン (他7件)

【概要】Gタンパク質共役型受容体（G protein-coupled receptor, GPCR）は，創薬研究における最も重要な標的であり，新薬候補となるリガンドの探索が精力的に行われている．しかし，これまで行われてきた「化合物ライブラリーの中からリガンドをスクリーニングする」アプローチには様々な問題点が存在し，リガンド探索が立ち行かなくなってきている．そこで，この現状を打破する新たな方法論として「エマ...

【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2008

【研究代表者】佐藤 智典 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00162454)

【キーワード】インフルエンザウイルス / ヘマグルチニン / 糖脂質 / ファージライブラリー / ペプチド (他13件)

【概要】本研究ではペプチドを用いた新しい作用機序の抗ウイルス薬の開発を目指して、ヘマグルチニン(HA)と細胞表面の糖鎖の間の相互作用を阻害するペプチド配列の分子進化を行った。種々の配列を有するペプチドを化学合成し、H1N1型とH3N2型のインフルエンザウイルスのMDCK細胞への感染をプラークアッセイ法で評価した。リポペプチドとして自己集合体を形成することで、5残基から15残基のペプチドにおいて感染阻害活性...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他19件)

【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． ...

【研究テーマ】生物分子科学

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【研究代表者】飯塚 怜 東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (90541954)

【キーワード】Gタンパク質共役受容体 / 進化分子工学 / 出芽酵母 / マイクロ流体デバイス / エマルジョン (他7件)

【概要】Gタンパク質共役型受容体（G protein-coupled receptor, GPCR）は，創薬研究における最も重要な標的であり，新薬候補となるリガンドの探索が精力的に行われている．しかし，これまで行われてきた「化合物ライブラリーの中からリガンドをスクリーニングする」アプローチには様々な問題点が存在し，リガンド探索が立ち行かなくなってきている．そこで，この現状を打破する新たな方法論として「エマ...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 総合文化研究科, 助教 (90444059)

【キーワード】アルカン生合成 / 進化分子工学 / 蛋白質工学 / アシル-ACP還元酵素 / アルデヒド脱ホルミル化酸化酵素 (他12件)

【概要】微生物によるアルカン生産の実用化には、アルカン生成に関わる酵素（AARとAD）の高活性化が必要である。本研究では、進化分子工学により2つの酵素の高活性化を目指した。そのためには、2つの酵素の活性を迅速、簡便に評価できる系の開発が必要である。ナイルレッドによるアルカン検出を利用したAD活性検出系の開発では、変異体間の活性の有意差を検出できず、新たな検出系の構築が必要となった。一方で、菌体内でのAAR...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】松浦 友亮 東京工業大学, 地球生命研究所, 教授 (50362653)

【キーワード】膜タンパク質 / リポソーム / 進化分子工学 / 人工細胞 / 無細胞タンパク質合成系 (他12件)

【概要】自然界が進化によって探索した配列空間はほんの一部である。合理的デザインにより、現在までに可溶性タンパク質については、未開拓配列空間に多くの構造・機能を持つ人工タンパク質が存在することが明らかになってきた。本研究では、膜タンパク質でも機能・構造を持つ人工膜タンパク質を持つ分子が存在すること示した。具体的には、2 nmのポアを持つ人工膜タンパク質を設計し、その機能を人工細胞リアクターを用いて明らかにし...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 総合文化研究科, 助教 (90444059)

【キーワード】アルカン生合成 / 進化分子工学 / 蛋白質工学 / アシル-ACP還元酵素 / アルデヒド脱ホルミル化酸化酵素 (他12件)

【概要】微生物によるアルカン生産の実用化には、アルカン生成に関わる酵素（AARとAD）の高活性化が必要である。本研究では、進化分子工学により2つの酵素の高活性化を目指した。そのためには、2つの酵素の活性を迅速、簡便に評価できる系の開発が必要である。ナイルレッドによるアルカン検出を利用したAD活性検出系の開発では、変異体間の活性の有意差を検出できず、新たな検出系の構築が必要となった。一方で、菌体内でのAAR...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 総合文化研究科, 助教 (90444059)

【キーワード】アルカン生合成 / 進化分子工学 / 蛋白質工学 / アシル-ACP還元酵素 / アルデヒド脱ホルミル化酸化酵素 (他12件)

【概要】微生物によるアルカン生産の実用化には、アルカン生成に関わる酵素（AARとAD）の高活性化が必要である。本研究では、進化分子工学により2つの酵素の高活性化を目指した。そのためには、2つの酵素の活性を迅速、簡便に評価できる系の開発が必要である。ナイルレッドによるアルカン検出を利用したAD活性検出系の開発では、変異体間の活性の有意差を検出できず、新たな検出系の構築が必要となった。一方で、菌体内でのAAR...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 総合文化研究科, 助教 (90444059)

【キーワード】アルカン生合成 / 進化分子工学 / 蛋白質工学 / アシル-ACP還元酵素 / アルデヒド脱ホルミル化酸化酵素 (他12件)

【概要】微生物によるアルカン生産の実用化には、アルカン生成に関わる酵素（AARとAD）の高活性化が必要である。本研究では、進化分子工学により2つの酵素の高活性化を目指した。そのためには、2つの酵素の活性を迅速、簡便に評価できる系の開発が必要である。ナイルレッドによるアルカン検出を利用したAD活性検出系の開発では、変異体間の活性の有意差を検出できず、新たな検出系の構築が必要となった。一方で、菌体内でのAAR...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】特別研究員奨励費

【研究期間】2016-04-22 - 2019-03-31

【研究代表者】

【キーワード】進化分子工学 / ペプチド化学 / 蛍光センサー / 合成化学

【概要】前年度までに確立したcDNA display技術を活用して、引き続き蛍光修飾ペプチドライブラリを使った「標的タンパク質に結合することで発光特性が変わる蛍光プローブ」および「プロテアーゼに対する特異的発蛍光基質」の開発を行った。 前者に関しては、各候補ペプチド配列の「蛍光変化」を直接検出可能なフローサイトメーター（FACS）評価系を利用した2段階セレクションシステムを立ち上げるため、ペプチドライブラ...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】松浦 友亮 東京工業大学, 地球生命研究所, 教授 (50362653)

【キーワード】膜タンパク質 / リポソーム / 進化分子工学 / 人工細胞 / 無細胞タンパク質合成系 (他12件)

【概要】自然界が進化によって探索した配列空間はほんの一部である。合理的デザインにより、現在までに可溶性タンパク質については、未開拓配列空間に多くの構造・機能を持つ人工タンパク質が存在することが明らかになってきた。本研究では、膜タンパク質でも機能・構造を持つ人工膜タンパク質を持つ分子が存在すること示した。具体的には、2 nmのポアを持つ人工膜タンパク質を設計し、その機能を人工細胞リアクターを用いて明らかにし...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】松浦 友亮 東京工業大学, 地球生命研究所, 教授 (50362653)

【キーワード】膜タンパク質 / リポソーム / 進化分子工学 / 人工細胞 / 無細胞タンパク質合成系 (他12件)

【概要】自然界が進化によって探索した配列空間はほんの一部である。合理的デザインにより、現在までに可溶性タンパク質については、未開拓配列空間に多くの構造・機能を持つ人工タンパク質が存在することが明らかになってきた。本研究では、膜タンパク質でも機能・構造を持つ人工膜タンパク質を持つ分子が存在すること示した。具体的には、2 nmのポアを持つ人工膜タンパク質を設計し、その機能を人工細胞リアクターを用いて明らかにし...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】松浦 友亮 東京工業大学, 地球生命研究所, 教授 (50362653)

【キーワード】膜タンパク質 / リポソーム / 進化分子工学 / 人工細胞 / 無細胞タンパク質合成系 (他12件)

【概要】自然界が進化によって探索した配列空間はほんの一部である。合理的デザインにより、現在までに可溶性タンパク質については、未開拓配列空間に多くの構造・機能を持つ人工タンパク質が存在することが明らかになってきた。本研究では、膜タンパク質でも機能・構造を持つ人工膜タンパク質を持つ分子が存在すること示した。具体的には、2 nmのポアを持つ人工膜タンパク質を設計し、その機能を人工細胞リアクターを用いて明らかにし...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (00400812)

【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 (他10件)

【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...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2024-03-31

【研究代表者】新井 宗仁 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90302801)

【キーワード】タンパク質 / 酵素 / バイオ燃料 / タンパク質デザイン / 進化分子工学 (他8件)

【概要】シアノバクテリアは、アシルACP還元酵素（AAR）とアルデヒド脱ホルミル化オキシゲナーゼ（ADO）という2つの酵素を用い、光合成で軽油相当のアルカンを合成できることから、地球温暖化の防止に有効な再生可能バイオエネルギーの生産源として注目されている。しかし両酵素の活性は低いため、高活性化が必要である。そこで本研究では、3通りの方法でこれらの酵素活性の向上を目指している。2021年度は次の研究を行った...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2006 - 2008

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院・工学研究科・共生応用化学専攻, 准教授 (00400812)

【キーワード】進化工学 / 代謝工学 / 生合成 / 特異性 / カロテノイド (他12件)

【概要】自然界が創り得る広大な化合物空間を,高速に,組織的に,そして効率よく探索する方法として,代謝「進化」工学を提案する。カロテノイド色素の基本骨格構造を合成する酵素類の進化工学,そして下流酵素のコンビナトリアルな共発現により様々な新規化合物をシリーズ創出した。また,創りだした新規代謝経路を,副産物の少ない選択的な経路に鍛え上げるための進化工学の手法,その他のテルペノイドの代謝進化工学法も開発した。 ...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他19件)

【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． ...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2007

【研究代表者】田口 精一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70216828)

【キーワード】生分解性プラスチック / ポリヒドロキシアルカン酸 / 進化分子工学 / 重合酵素 / 基質特異性 (他8件)

【概要】資源循環型バイオプラスチック生合成酵素の進化工学的改変により、バイオポリエステルの生産性・物性を積極的に改善する研究を展開してきた。最終年度は、ポリマーの共重合化におけるモノマー分率制御を精密に行ない、かつ分子量変化がダイナミックに実現する進化酵素を多数創出することを目的として、所期の水準に十分達した成果が得られた。 人工進化システムから得られた複数の優良変異部位4箇所(130,325,477,4...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2006 - 2008

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院・工学研究科・共生応用化学専攻, 准教授 (00400812)

【キーワード】進化工学 / 代謝工学 / 生合成 / 特異性 / カロテノイド (他12件)

【概要】自然界が創り得る広大な化合物空間を,高速に,組織的に,そして効率よく探索する方法として,代謝「進化」工学を提案する。カロテノイド色素の基本骨格構造を合成する酵素類の進化工学,そして下流酵素のコンビナトリアルな共発現により様々な新規化合物をシリーズ創出した。また,創りだした新規代謝経路を,副産物の少ない選択的な経路に鍛え上げるための進化工学の手法,その他のテルペノイドの代謝進化工学法も開発した。 ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (00400812)

【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 (他10件)

【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...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他17件)

【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...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他19件)

【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． ...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他17件)

【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...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他17件)

【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...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2024-03-31

【研究代表者】新井 宗仁 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90302801)

【キーワード】タンパク質 / 酵素 / バイオ燃料 / タンパク質デザイン / 進化分子工学 (他8件)

【概要】シアノバクテリアは、アシルACP還元酵素（AAR）とアルデヒド脱ホルミル化オキシゲナーゼ（ADO）という2つの酵素を用い、光合成で軽油相当のアルカンを合成できることから、地球温暖化の防止に有効な再生可能バイオエネルギーの生産源として注目されている。しかし両酵素の活性は低いため、高活性化が必要である。そこで本研究では、3通りの方法でこれらの酵素活性の向上を目指している。2021年度は次の研究を行った...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】寺井 琢也 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任准教授 (00508145)

【キーワード】有機色素 / ペプチド / 細胞イメージング / タンパク質精製 / 進化分子工学

【概要】本研究では「有機小分子の合理設計」と「生体高分子の配列改変」の２つのアプローチを有機的に統合することで、小分子・ペプチド複合体に基づく新規分子ツールの開発を目的とした。中でも有機色素分子の構造を認識するペプチドおよびタンパク質を進化分子工学的手法により取得することで、様々なケミカルバイオロジーへの応用を目指した。研究の結果、cDNA display法によって「色素分子の構造変化を可逆的に認識するポ...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他19件)

【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． ...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2006 - 2008

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院・工学研究科・共生応用化学専攻, 准教授 (00400812)

【キーワード】進化工学 / 代謝工学 / 生合成 / 特異性 / カロテノイド (他12件)

【概要】自然界が創り得る広大な化合物空間を,高速に,組織的に,そして効率よく探索する方法として,代謝「進化」工学を提案する。カロテノイド色素の基本骨格構造を合成する酵素類の進化工学,そして下流酵素のコンビナトリアルな共発現により様々な新規化合物をシリーズ創出した。また,創りだした新規代謝経路を,副産物の少ない選択的な経路に鍛え上げるための進化工学の手法,その他のテルペノイドの代謝進化工学法も開発した。 ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00400812)

【キーワード】進化工学 / バイオセンサー / 生合成 / イソプレノイド / アルカロイド (他10件)

【概要】

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2006 - 2008

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院・工学研究科・共生応用化学専攻, 准教授 (00400812)

【キーワード】進化工学 / 代謝工学 / 生合成 / 特異性 / カロテノイド (他12件)

【概要】自然界が創り得る広大な化合物空間を,高速に,組織的に,そして効率よく探索する方法として,代謝「進化」工学を提案する。カロテノイド色素の基本骨格構造を合成する酵素類の進化工学,そして下流酵素のコンビナトリアルな共発現により様々な新規化合物をシリーズ創出した。また,創りだした新規代謝経路を,副産物の少ない選択的な経路に鍛え上げるための進化工学の手法,その他のテルペノイドの代謝進化工学法も開発した。 ...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2006 - 2008

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院・工学研究科・共生応用化学専攻, 准教授 (00400812)

【キーワード】進化工学 / 代謝工学 / 生合成 / 特異性 / カロテノイド (他12件)

【概要】自然界が創り得る広大な化合物空間を,高速に,組織的に,そして効率よく探索する方法として,代謝「進化」工学を提案する。カロテノイド色素の基本骨格構造を合成する酵素類の進化工学,そして下流酵素のコンビナトリアルな共発現により様々な新規化合物をシリーズ創出した。また,創りだした新規代謝経路を,副産物の少ない選択的な経路に鍛え上げるための進化工学の手法,その他のテルペノイドの代謝進化工学法も開発した。 ...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2006 - 2008

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院・工学研究科・共生応用化学専攻, 准教授 (00400812)

【キーワード】進化工学 / 代謝工学 / 生合成 / 特異性 / カロテノイド (他12件)

【概要】自然界が創り得る広大な化合物空間を,高速に,組織的に,そして効率よく探索する方法として,代謝「進化」工学を提案する。カロテノイド色素の基本骨格構造を合成する酵素類の進化工学,そして下流酵素のコンビナトリアルな共発現により様々な新規化合物をシリーズ創出した。また,創りだした新規代謝経路を,副産物の少ない選択的な経路に鍛え上げるための進化工学の手法,その他のテルペノイドの代謝進化工学法も開発した。 ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2024-03-31

【研究代表者】新井 宗仁 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90302801)

【キーワード】タンパク質 / 酵素 / バイオ燃料 / タンパク質デザイン / 進化分子工学 (他8件)

【概要】シアノバクテリアは、アシルACP還元酵素（AAR）とアルデヒド脱ホルミル化オキシゲナーゼ（ADO）という2つの酵素を用い、光合成で軽油相当のアルカンを合成できることから、地球温暖化の防止に有効な再生可能バイオエネルギーの生産源として注目されている。しかし両酵素の活性は低いため、高活性化が必要である。そこで本研究では、3通りの方法でこれらの酵素活性の向上を目指している。2021年度は次の研究を行った...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2007

【研究代表者】田口 精一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70216828)

【キーワード】生分解性プラスチック / ポリヒドロキシアルカン酸 / 進化分子工学 / 重合酵素 / 基質特異性 (他8件)

【概要】資源循環型バイオプラスチック生合成酵素の進化工学的改変により、バイオポリエステルの生産性・物性を積極的に改善する研究を展開してきた。最終年度は、ポリマーの共重合化におけるモノマー分率制御を精密に行ない、かつ分子量変化がダイナミックに実現する進化酵素を多数創出することを目的として、所期の水準に十分達した成果が得られた。 人工進化システムから得られた複数の優良変異部位4箇所(130,325,477,4...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他17件)

【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...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】寺井 琢也 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任准教授 (00508145)

【キーワード】有機色素 / ペプチド / 細胞イメージング / タンパク質精製 / 進化分子工学

【概要】本研究では「有機小分子の合理設計」と「生体高分子の配列改変」の２つのアプローチを有機的に統合することで、小分子・ペプチド複合体に基づく新規分子ツールの開発を目的とした。中でも有機色素分子の構造を認識するペプチドおよびタンパク質を進化分子工学的手法により取得することで、様々なケミカルバイオロジーへの応用を目指した。研究の結果、cDNA display法によって「色素分子の構造変化を可逆的に認識するポ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 環境安全研究センター, 准教授 (90444059)

【キーワード】芳香族炭化水素 / カーボンニュートラル / 進化分子工学 / 物質生産

【概要】

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 環境安全研究センター, 准教授 (90444059)

【キーワード】進化分子工学 / カーボンニュートラル / 非侵襲的手法 / リアルタイム検出 / バイオセンサー (他16件)

【概要】微生物を用いた物質生産では、目的生成物の収量を最大化するために、遺伝子の種類、発現量、培地条件、培養温度など、数多くのパラメーターに関し、多くの実験を試行し、生産条件を決定（最適化）する。この最適化のプロセスが、物質生産の実用化プロセスの律速段階となっている。本研究では、標的物質、もしくはその前駆体となる物質（目的物質）の生成に応じて発光する大腸菌（バイオセンサー大腸菌）を開発し、大腸菌で目的物質...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他19件)

【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． ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00400812)

【キーワード】進化工学 / バイオセンサー / 生合成 / イソプレノイド / アルカロイド (他10件)

【概要】

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 環境安全研究センター, 准教授 (90444059)

【キーワード】進化分子工学 / カーボンニュートラル / 非侵襲的手法 / リアルタイム検出 / バイオセンサー (他16件)

【概要】微生物を用いた物質生産では、目的生成物の収量を最大化するために、遺伝子の種類、発現量、培地条件、培養温度など、数多くのパラメーターに関し、多くの実験を試行し、生産条件を決定（最適化）する。この最適化のプロセスが、物質生産の実用化プロセスの律速段階となっている。本研究では、標的物質、もしくはその前駆体となる物質（目的物質）の生成に応じて発光する大腸菌（バイオセンサー大腸菌）を開発し、大腸菌で目的物質...

【研究テーマ】応用分子細胞生物学

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2001 - 2002

【研究代表者】土居 信英 慶應義塾大学, 理工学部, 助手 (50327673)

【キーワード】進化分子工学 / タンパク質工学 / 遺伝子工学 / バイオセンサー

【概要】本年度は,エストロゲンレセプターの分子結合部位を含むドメインをアルカリホスファターゼに挿入した融合タンパク質の機能・構造解析を行った.それらの遺伝子にランダム変異を導入し,エストロゲン様物質に対するセンサータンパク質のスクリーニングを行った. (1)挿入型融合タンパク質の発現・精製および機能・構造解析 前年度に構築した10種類の挿入型融合タンパク質,すなわち,アルカリホスファターゼの立体構造上表面...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他17件)

【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...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (00400812)

【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 (他10件)

【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...

【研究テーマ】生物分子科学

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【研究代表者】飯塚 怜 東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (90541954)

【キーワード】Gタンパク質共役受容体 / 進化分子工学 / 出芽酵母 / マイクロ流体デバイス / エマルジョン (他7件)

【概要】Gタンパク質共役型受容体（G protein-coupled receptor, GPCR）は，創薬研究における最も重要な標的であり，新薬候補となるリガンドの探索が精力的に行われている．しかし，これまで行われてきた「化合物ライブラリーの中からリガンドをスクリーニングする」アプローチには様々な問題点が存在し，リガンド探索が立ち行かなくなってきている．そこで，この現状を打破する新たな方法論として「エマ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 環境安全研究センター, 准教授 (90444059)

【キーワード】芳香族炭化水素 / カーボンニュートラル / 進化分子工学 / 物質生産

【概要】

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 環境安全研究センター, 准教授 (90444059)

【キーワード】進化分子工学 / カーボンニュートラル / 非侵襲的手法 / リアルタイム検出 / バイオセンサー (他16件)

【概要】微生物を用いた物質生産では、目的生成物の収量を最大化するために、遺伝子の種類、発現量、培地条件、培養温度など、数多くのパラメーターに関し、多くの実験を試行し、生産条件を決定（最適化）する。この最適化のプロセスが、物質生産の実用化プロセスの律速段階となっている。本研究では、標的物質、もしくはその前駆体となる物質（目的物質）の生成に応じて発光する大腸菌（バイオセンサー大腸菌）を開発し、大腸菌で目的物質...

【研究テーマ】生体関連化学

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】中村 聡 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (50227899)

【キーワード】極限環境微生物 / 極限酵素 / 分子表面電荷 / タンパク質工学 / 進化分子工学 (他14件)

【概要】GHファミリー11アルカリキシラナーゼXynJの分子表面への塩基性アミノ酸の導入により，耐アルカリ性，耐熱性および耐塩性が向上した。また，GHファミリー18耐塩キチナーゼChiN1の分子表面への酸性アミノ酸の導入により，耐塩性ないし有機溶媒耐性が向上した。一方，GHファミリー10超耐熱性キシラナーゼXynTBについては，進化分子工学による耐アルカリ性および比活性の向上に成功した。 ...

【研究テーマ】生体関連化学

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】中村 聡 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (50227899)

【キーワード】極限環境微生物 / 極限酵素 / 分子表面電荷 / タンパク質工学 / 進化分子工学 (他14件)

【概要】GHファミリー11アルカリキシラナーゼXynJの分子表面への塩基性アミノ酸の導入により，耐アルカリ性，耐熱性および耐塩性が向上した。また，GHファミリー18耐塩キチナーゼChiN1の分子表面への酸性アミノ酸の導入により，耐塩性ないし有機溶媒耐性が向上した。一方，GHファミリー10超耐熱性キシラナーゼXynTBについては，進化分子工学による耐アルカリ性および比活性の向上に成功した。 ...

【研究テーマ】

【研究種目】若手研究

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【研究代表者】福永 圭佑 沖縄科学技術大学院大学, 核酸化学・工学ユニット, ポストドクトラルスカラー (80639279)

【キーワード】PD-SELEX / RNAアプタマー / RNA結合タンパク質 / 進化分子工学 / 共進化 (他17件)

【概要】ライブラリー vs. ライブラリーの試験管内セレクションを行う新しい進化分子工学の手法：PD-SELEX法を開発することに成功した。1.1 x 10^12の多様性のRNAライブラリーと４．０ x 10^8の多様性のファージディスプレイL7Ae (LS)スキャフォールドライブラリーを用い、6ラウンドのセレクションを行った。次世代シーケンシングで配列の濃縮が起こっていることを確認し、RNA-RNA結合...

【研究テーマ】生物・生体工学

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2000 - 2002

【研究代表者】中村 聡 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (50227899)

【キーワード】生物・生体工学 / バイオテクノロジー / タンパク質 / 多糖分解酵素 / 極限微生物 (他14件)

【概要】好アルカリ性バシラス属細菌41M-1株に由来するキシラナーゼ(多糖キシランの加水分解酵素)に注目し,その好アルカリ性機構および基質認識・識別機構の分子レベルでの解明と,反応至適pHならびに基質特異性の変換を目的として,以下の研究を実施した。 (1)触媒ドメインに存在する基質の認識・識別に関与するアミノ酸残基の特定 41M-1株キシラナーゼの触媒残基近傍にアミノ酸置換を導入した各種変異型酵素を調製し...

【研究テーマ】生物・生体工学

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2000 - 2002

【研究代表者】中村 聡 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (50227899)

【キーワード】生物・生体工学 / バイオテクノロジー / タンパク質 / 多糖分解酵素 / 極限微生物 (他14件)

【概要】好アルカリ性バシラス属細菌41M-1株に由来するキシラナーゼ(多糖キシランの加水分解酵素)に注目し,その好アルカリ性機構および基質認識・識別機構の分子レベルでの解明と,反応至適pHならびに基質特異性の変換を目的として,以下の研究を実施した。 (1)触媒ドメインに存在する基質の認識・識別に関与するアミノ酸残基の特定 41M-1株キシラナーゼの触媒残基近傍にアミノ酸置換を導入した各種変異型酵素を調製し...

【研究テーマ】生物・生体工学

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2000 - 2002

【研究代表者】中村 聡 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (50227899)

【キーワード】生物・生体工学 / バイオテクノロジー / タンパク質 / 多糖分解酵素 / 極限微生物 (他14件)

【概要】好アルカリ性バシラス属細菌41M-1株に由来するキシラナーゼ(多糖キシランの加水分解酵素)に注目し,その好アルカリ性機構および基質認識・識別機構の分子レベルでの解明と,反応至適pHならびに基質特異性の変換を目的として,以下の研究を実施した。 (1)触媒ドメインに存在する基質の認識・識別に関与するアミノ酸残基の特定 41M-1株キシラナーゼの触媒残基近傍にアミノ酸置換を導入した各種変異型酵素を調製し...

【研究テーマ】生物・生体工学

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2000 - 2002

【研究代表者】中村 聡 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (50227899)

【キーワード】生物・生体工学 / バイオテクノロジー / タンパク質 / 多糖分解酵素 / 極限微生物 (他14件)

【概要】好アルカリ性バシラス属細菌41M-1株に由来するキシラナーゼ(多糖キシランの加水分解酵素)に注目し,その好アルカリ性機構および基質認識・識別機構の分子レベルでの解明と,反応至適pHならびに基質特異性の変換を目的として,以下の研究を実施した。 (1)触媒ドメインに存在する基質の認識・識別に関与するアミノ酸残基の特定 41M-1株キシラナーゼの触媒残基近傍にアミノ酸置換を導入した各種変異型酵素を調製し...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】松浦 友亮 東京工業大学, 地球生命研究所, 教授 (50362653)

【キーワード】膜タンパク質 / リポソーム / 進化分子工学 / 人工細胞 / 無細胞タンパク質合成系 (他12件)

【概要】自然界が進化によって探索した配列空間はほんの一部である。合理的デザインにより、現在までに可溶性タンパク質については、未開拓配列空間に多くの構造・機能を持つ人工タンパク質が存在することが明らかになってきた。本研究では、膜タンパク質でも機能・構造を持つ人工膜タンパク質を持つ分子が存在すること示した。具体的には、2 nmのポアを持つ人工膜タンパク質を設計し、その機能を人工細胞リアクターを用いて明らかにし...

【研究テーマ】生物・生体工学

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2000 - 2002

【研究代表者】中村 聡 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (50227899)

【キーワード】生物・生体工学 / バイオテクノロジー / タンパク質 / 多糖分解酵素 / 極限微生物 (他14件)

【概要】好アルカリ性バシラス属細菌41M-1株に由来するキシラナーゼ(多糖キシランの加水分解酵素)に注目し,その好アルカリ性機構および基質認識・識別機構の分子レベルでの解明と,反応至適pHならびに基質特異性の変換を目的として,以下の研究を実施した。 (1)触媒ドメインに存在する基質の認識・識別に関与するアミノ酸残基の特定 41M-1株キシラナーゼの触媒残基近傍にアミノ酸置換を導入した各種変異型酵素を調製し...

【研究テーマ】生物・生体工学

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2000 - 2002

【研究代表者】中村 聡 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (50227899)

【キーワード】生物・生体工学 / バイオテクノロジー / タンパク質 / 多糖分解酵素 / 極限微生物 (他14件)

【概要】好アルカリ性バシラス属細菌41M-1株に由来するキシラナーゼ(多糖キシランの加水分解酵素)に注目し,その好アルカリ性機構および基質認識・識別機構の分子レベルでの解明と,反応至適pHならびに基質特異性の変換を目的として,以下の研究を実施した。 (1)触媒ドメインに存在する基質の認識・識別に関与するアミノ酸残基の特定 41M-1株キシラナーゼの触媒残基近傍にアミノ酸置換を導入した各種変異型酵素を調製し...

【研究テーマ】生体関連化学

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】中村 聡 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (50227899)

【キーワード】極限環境微生物 / 極限酵素 / 分子表面電荷 / タンパク質工学 / 進化分子工学 (他14件)

【概要】GHファミリー11アルカリキシラナーゼXynJの分子表面への塩基性アミノ酸の導入により，耐アルカリ性，耐熱性および耐塩性が向上した。また，GHファミリー18耐塩キチナーゼChiN1の分子表面への酸性アミノ酸の導入により，耐塩性ないし有機溶媒耐性が向上した。一方，GHファミリー10超耐熱性キシラナーゼXynTBについては，進化分子工学による耐アルカリ性および比活性の向上に成功した。 ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (00400812)

【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 (他10件)

【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...

【研究テーマ】生体関連化学

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】中村 聡 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (50227899)

【キーワード】極限環境微生物 / 極限酵素 / 分子表面電荷 / タンパク質工学 / 進化分子工学 (他14件)

【概要】GHファミリー11アルカリキシラナーゼXynJの分子表面への塩基性アミノ酸の導入により，耐アルカリ性，耐熱性および耐塩性が向上した。また，GHファミリー18耐塩キチナーゼChiN1の分子表面への酸性アミノ酸の導入により，耐塩性ないし有機溶媒耐性が向上した。一方，GHファミリー10超耐熱性キシラナーゼXynTBについては，進化分子工学による耐アルカリ性および比活性の向上に成功した。 ...

【研究テーマ】生物・生体工学

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2000 - 2002

【研究代表者】中村 聡 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (50227899)

【キーワード】生物・生体工学 / バイオテクノロジー / タンパク質 / 多糖分解酵素 / 極限微生物 (他14件)

【概要】好アルカリ性バシラス属細菌41M-1株に由来するキシラナーゼ(多糖キシランの加水分解酵素)に注目し,その好アルカリ性機構および基質認識・識別機構の分子レベルでの解明と,反応至適pHならびに基質特異性の変換を目的として,以下の研究を実施した。 (1)触媒ドメインに存在する基質の認識・識別に関与するアミノ酸残基の特定 41M-1株キシラナーゼの触媒残基近傍にアミノ酸置換を導入した各種変異型酵素を調製し...

【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2008

【研究代表者】佐藤 智典 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00162454)

【キーワード】インフルエンザウイルス / ヘマグルチニン / 糖脂質 / ファージライブラリー / ペプチド (他13件)

【概要】本研究ではペプチドを用いた新しい作用機序の抗ウイルス薬の開発を目指して、ヘマグルチニン(HA)と細胞表面の糖鎖の間の相互作用を阻害するペプチド配列の分子進化を行った。種々の配列を有するペプチドを化学合成し、H1N1型とH3N2型のインフルエンザウイルスのMDCK細胞への感染をプラークアッセイ法で評価した。リポペプチドとして自己集合体を形成することで、5残基から15残基のペプチドにおいて感染阻害活性...

【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2008

【研究代表者】佐藤 智典 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00162454)

【キーワード】インフルエンザウイルス / ヘマグルチニン / 糖脂質 / ファージライブラリー / ペプチド (他13件)

【概要】本研究ではペプチドを用いた新しい作用機序の抗ウイルス薬の開発を目指して、ヘマグルチニン(HA)と細胞表面の糖鎖の間の相互作用を阻害するペプチド配列の分子進化を行った。種々の配列を有するペプチドを化学合成し、H1N1型とH3N2型のインフルエンザウイルスのMDCK細胞への感染をプラークアッセイ法で評価した。リポペプチドとして自己集合体を形成することで、5残基から15残基のペプチドにおいて感染阻害活性...

【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2008

【研究代表者】佐藤 智典 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00162454)

【キーワード】インフルエンザウイルス / ヘマグルチニン / 糖脂質 / ファージライブラリー / ペプチド (他13件)

【概要】本研究ではペプチドを用いた新しい作用機序の抗ウイルス薬の開発を目指して、ヘマグルチニン(HA)と細胞表面の糖鎖の間の相互作用を阻害するペプチド配列の分子進化を行った。種々の配列を有するペプチドを化学合成し、H1N1型とH3N2型のインフルエンザウイルスのMDCK細胞への感染をプラークアッセイ法で評価した。リポペプチドとして自己集合体を形成することで、5残基から15残基のペプチドにおいて感染阻害活性...

【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2008

【研究代表者】佐藤 智典 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00162454)

【キーワード】インフルエンザウイルス / ヘマグルチニン / 糖脂質 / ファージライブラリー / ペプチド (他13件)

【概要】本研究ではペプチドを用いた新しい作用機序の抗ウイルス薬の開発を目指して、ヘマグルチニン(HA)と細胞表面の糖鎖の間の相互作用を阻害するペプチド配列の分子進化を行った。種々の配列を有するペプチドを化学合成し、H1N1型とH3N2型のインフルエンザウイルスのMDCK細胞への感染をプラークアッセイ法で評価した。リポペプチドとして自己集合体を形成することで、5残基から15残基のペプチドにおいて感染阻害活性...

【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2008

【研究代表者】佐藤 智典 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00162454)

【キーワード】インフルエンザウイルス / ヘマグルチニン / 糖脂質 / ファージライブラリー / ペプチド (他13件)

【概要】本研究ではペプチドを用いた新しい作用機序の抗ウイルス薬の開発を目指して、ヘマグルチニン(HA)と細胞表面の糖鎖の間の相互作用を阻害するペプチド配列の分子進化を行った。種々の配列を有するペプチドを化学合成し、H1N1型とH3N2型のインフルエンザウイルスのMDCK細胞への感染をプラークアッセイ法で評価した。リポペプチドとして自己集合体を形成することで、5残基から15残基のペプチドにおいて感染阻害活性...

【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2008

【研究代表者】佐藤 智典 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00162454)

【キーワード】インフルエンザウイルス / ヘマグルチニン / 糖脂質 / ファージライブラリー / ペプチド (他13件)

【概要】本研究ではペプチドを用いた新しい作用機序の抗ウイルス薬の開発を目指して、ヘマグルチニン(HA)と細胞表面の糖鎖の間の相互作用を阻害するペプチド配列の分子進化を行った。種々の配列を有するペプチドを化学合成し、H1N1型とH3N2型のインフルエンザウイルスのMDCK細胞への感染をプラークアッセイ法で評価した。リポペプチドとして自己集合体を形成することで、5残基から15残基のペプチドにおいて感染阻害活性...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【研究代表者】木賀 大介 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30376587)

【キーワード】タンパク質 / 機械学習 / 合成生物学 / 遺伝暗号 / 進化分子工学

【概要】

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】松浦 友亮 東京工業大学, 地球生命研究所, 教授 (50362653)

【キーワード】膜タンパク質 / リポソーム / 進化分子工学 / 人工細胞 / 無細胞タンパク質合成系 (他12件)

【概要】自然界が進化によって探索した配列空間はほんの一部である。合理的デザインにより、現在までに可溶性タンパク質については、未開拓配列空間に多くの構造・機能を持つ人工タンパク質が存在することが明らかになってきた。本研究では、膜タンパク質でも機能・構造を持つ人工膜タンパク質を持つ分子が存在すること示した。具体的には、2 nmのポアを持つ人工膜タンパク質を設計し、その機能を人工細胞リアクターを用いて明らかにし...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31

【研究代表者】松浦 友亮 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (50362653)

【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

【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...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】松浦 友亮 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50362653)

【キーワード】進化分子工学 / 無細胞翻訳系 / 膜タンパク質 / リポソーム / 膜蛋白質

【概要】本研究では、in vitroで膜タンパク質をスクリーニング可能な技術であるリポソームディスプレイ法を確立し、これを利用した膜タンパク質の機能進化を行うことを目的とした。大腸菌由来の多剤排出トランスポーターEmrEをモデル膜タンパク質として用い、これの２つの機能である輸送活性と膜挿入活性を指標に機能進化が行える技術を確立した。次にランダム変異を導入した遺伝子ライブラリーから野生型EmrEよりも基質輸...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】松浦 友亮 東京工業大学, 地球生命研究所, 教授 (50362653)

【キーワード】膜タンパク質 / リポソーム / 進化分子工学 / 人工細胞 / 無細胞タンパク質合成系 (他12件)

【概要】自然界が進化によって探索した配列空間はほんの一部である。合理的デザインにより、現在までに可溶性タンパク質については、未開拓配列空間に多くの構造・機能を持つ人工タンパク質が存在することが明らかになってきた。本研究では、膜タンパク質でも機能・構造を持つ人工膜タンパク質を持つ分子が存在すること示した。具体的には、2 nmのポアを持つ人工膜タンパク質を設計し、その機能を人工細胞リアクターを用いて明らかにし...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】松浦 友亮 東京工業大学, 地球生命研究所, 教授 (50362653)

【キーワード】膜タンパク質 / リポソーム / 進化分子工学 / 人工細胞 / 無細胞タンパク質合成系 (他12件)

【概要】自然界が進化によって探索した配列空間はほんの一部である。合理的デザインにより、現在までに可溶性タンパク質については、未開拓配列空間に多くの構造・機能を持つ人工タンパク質が存在することが明らかになってきた。本研究では、膜タンパク質でも機能・構造を持つ人工膜タンパク質を持つ分子が存在すること示した。具体的には、2 nmのポアを持つ人工膜タンパク質を設計し、その機能を人工細胞リアクターを用いて明らかにし...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】松浦 友亮 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50362653)

【キーワード】進化分子工学 / 無細胞翻訳系 / 膜タンパク質 / リポソーム / 膜蛋白質

【概要】本研究では、in vitroで膜タンパク質をスクリーニング可能な技術であるリポソームディスプレイ法を確立し、これを利用した膜タンパク質の機能進化を行うことを目的とした。大腸菌由来の多剤排出トランスポーターEmrEをモデル膜タンパク質として用い、これの２つの機能である輸送活性と膜挿入活性を指標に機能進化が行える技術を確立した。次にランダム変異を導入した遺伝子ライブラリーから野生型EmrEよりも基質輸...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他19件)

【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． ...

【研究テーマ】生物・生体工学

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2000 - 2002

【研究代表者】中村 聡 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (50227899)

【キーワード】生物・生体工学 / バイオテクノロジー / タンパク質 / 多糖分解酵素 / 極限微生物 (他14件)

【概要】好アルカリ性バシラス属細菌41M-1株に由来するキシラナーゼ(多糖キシランの加水分解酵素)に注目し,その好アルカリ性機構および基質認識・識別機構の分子レベルでの解明と,反応至適pHならびに基質特異性の変換を目的として,以下の研究を実施した。 (1)触媒ドメインに存在する基質の認識・識別に関与するアミノ酸残基の特定 41M-1株キシラナーゼの触媒残基近傍にアミノ酸置換を導入した各種変異型酵素を調製し...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 環境安全研究センター, 准教授 (90444059)

【キーワード】進化分子工学 / カーボンニュートラル / 非侵襲的手法 / リアルタイム検出 / バイオセンサー (他16件)

【概要】微生物を用いた物質生産では、目的生成物の収量を最大化するために、遺伝子の種類、発現量、培地条件、培養温度など、数多くのパラメーターに関し、多くの実験を試行し、生産条件を決定（最適化）する。この最適化のプロセスが、物質生産の実用化プロセスの律速段階となっている。本研究では、標的物質、もしくはその前駆体となる物質（目的物質）の生成に応じて発光する大腸菌（バイオセンサー大腸菌）を開発し、大腸菌で目的物質...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 環境安全研究センター, 准教授 (90444059)

【キーワード】進化分子工学 / カーボンニュートラル / 非侵襲的手法 / リアルタイム検出 / バイオセンサー (他16件)

【概要】微生物を用いた物質生産では、目的生成物の収量を最大化するために、遺伝子の種類、発現量、培地条件、培養温度など、数多くのパラメーターに関し、多くの実験を試行し、生産条件を決定（最適化）する。この最適化のプロセスが、物質生産の実用化プロセスの律速段階となっている。本研究では、標的物質、もしくはその前駆体となる物質（目的物質）の生成に応じて発光する大腸菌（バイオセンサー大腸菌）を開発し、大腸菌で目的物質...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 環境安全研究センター, 准教授 (90444059)

【キーワード】進化分子工学 / カーボンニュートラル / 非侵襲的手法 / リアルタイム検出 / バイオセンサー (他16件)

【概要】微生物を用いた物質生産では、目的生成物の収量を最大化するために、遺伝子の種類、発現量、培地条件、培養温度など、数多くのパラメーターに関し、多くの実験を試行し、生産条件を決定（最適化）する。この最適化のプロセスが、物質生産の実用化プロセスの律速段階となっている。本研究では、標的物質、もしくはその前駆体となる物質（目的物質）の生成に応じて発光する大腸菌（バイオセンサー大腸菌）を開発し、大腸菌で目的物質...

【研究テーマ】生体関連化学

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】中村 聡 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (50227899)

【キーワード】極限環境微生物 / 極限酵素 / 分子表面電荷 / タンパク質工学 / 進化分子工学 (他14件)

【概要】GHファミリー11アルカリキシラナーゼXynJの分子表面への塩基性アミノ酸の導入により，耐アルカリ性，耐熱性および耐塩性が向上した。また，GHファミリー18耐塩キチナーゼChiN1の分子表面への酸性アミノ酸の導入により，耐塩性ないし有機溶媒耐性が向上した。一方，GHファミリー10超耐熱性キシラナーゼXynTBについては，進化分子工学による耐アルカリ性および比活性の向上に成功した。 ...

【研究テーマ】生物・生体工学

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2000 - 2002

【研究代表者】中村 聡 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (50227899)

【キーワード】生物・生体工学 / バイオテクノロジー / タンパク質 / 多糖分解酵素 / 極限微生物 (他14件)

【概要】好アルカリ性バシラス属細菌41M-1株に由来するキシラナーゼ(多糖キシランの加水分解酵素)に注目し,その好アルカリ性機構および基質認識・識別機構の分子レベルでの解明と,反応至適pHならびに基質特異性の変換を目的として,以下の研究を実施した。 (1)触媒ドメインに存在する基質の認識・識別に関与するアミノ酸残基の特定 41M-1株キシラナーゼの触媒残基近傍にアミノ酸置換を導入した各種変異型酵素を調製し...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 環境安全研究センター, 准教授 (90444059)

【キーワード】進化分子工学 / カーボンニュートラル / 非侵襲的手法 / リアルタイム検出 / バイオセンサー (他16件)

【概要】微生物を用いた物質生産では、目的生成物の収量を最大化するために、遺伝子の種類、発現量、培地条件、培養温度など、数多くのパラメーターに関し、多くの実験を試行し、生産条件を決定（最適化）する。この最適化のプロセスが、物質生産の実用化プロセスの律速段階となっている。本研究では、標的物質、もしくはその前駆体となる物質（目的物質）の生成に応じて発光する大腸菌（バイオセンサー大腸菌）を開発し、大腸菌で目的物質...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 環境安全研究センター, 准教授 (90444059)

【キーワード】進化分子工学 / カーボンニュートラル / 非侵襲的手法 / リアルタイム検出 / バイオセンサー (他16件)

【概要】微生物を用いた物質生産では、目的生成物の収量を最大化するために、遺伝子の種類、発現量、培地条件、培養温度など、数多くのパラメーターに関し、多くの実験を試行し、生産条件を決定（最適化）する。この最適化のプロセスが、物質生産の実用化プロセスの律速段階となっている。本研究では、標的物質、もしくはその前駆体となる物質（目的物質）の生成に応じて発光する大腸菌（バイオセンサー大腸菌）を開発し、大腸菌で目的物質...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 環境安全研究センター, 准教授 (90444059)

【キーワード】進化分子工学 / カーボンニュートラル / 非侵襲的手法 / リアルタイム検出 / バイオセンサー (他16件)

【概要】微生物を用いた物質生産では、目的生成物の収量を最大化するために、遺伝子の種類、発現量、培地条件、培養温度など、数多くのパラメーターに関し、多くの実験を試行し、生産条件を決定（最適化）する。この最適化のプロセスが、物質生産の実用化プロセスの律速段階となっている。本研究では、標的物質、もしくはその前駆体となる物質（目的物質）の生成に応じて発光する大腸菌（バイオセンサー大腸菌）を開発し、大腸菌で目的物質...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00400812)

【キーワード】進化工学 / バイオセンサー / 生合成 / イソプレノイド / アルカロイド (他10件)

【概要】

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他19件)

【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． ...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2007

【研究代表者】田口 精一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70216828)

【キーワード】生分解性プラスチック / ポリヒドロキシアルカン酸 / 進化分子工学 / 重合酵素 / 基質特異性 (他8件)

【概要】資源循環型バイオプラスチック生合成酵素の進化工学的改変により、バイオポリエステルの生産性・物性を積極的に改善する研究を展開してきた。最終年度は、ポリマーの共重合化におけるモノマー分率制御を精密に行ない、かつ分子量変化がダイナミックに実現する進化酵素を多数創出することを目的として、所期の水準に十分達した成果が得られた。 人工進化システムから得られた複数の優良変異部位4箇所(130,325,477,4...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2006 - 2008

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院・工学研究科・共生応用化学専攻, 准教授 (00400812)

【キーワード】進化工学 / 代謝工学 / 生合成 / 特異性 / カロテノイド (他12件)

【概要】自然界が創り得る広大な化合物空間を,高速に,組織的に,そして効率よく探索する方法として,代謝「進化」工学を提案する。カロテノイド色素の基本骨格構造を合成する酵素類の進化工学,そして下流酵素のコンビナトリアルな共発現により様々な新規化合物をシリーズ創出した。また,創りだした新規代謝経路を,副産物の少ない選択的な経路に鍛え上げるための進化工学の手法,その他のテルペノイドの代謝進化工学法も開発した。 ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00400812)

【キーワード】進化工学 / バイオセンサー / 生合成 / イソプレノイド / アルカロイド (他10件)

【概要】

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他17件)

【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...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他19件)

【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． ...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他19件)

【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． ...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他19件)

【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． ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2024-03-31

【研究代表者】新井 宗仁 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90302801)

【キーワード】タンパク質 / 酵素 / バイオ燃料 / タンパク質デザイン / 進化分子工学 (他8件)

【概要】シアノバクテリアは、アシルACP還元酵素（AAR）とアルデヒド脱ホルミル化オキシゲナーゼ（ADO）という2つの酵素を用い、光合成で軽油相当のアルカンを合成できることから、地球温暖化の防止に有効な再生可能バイオエネルギーの生産源として注目されている。しかし両酵素の活性は低いため、高活性化が必要である。そこで本研究では、3通りの方法でこれらの酵素活性の向上を目指している。2021年度は次の研究を行った...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 総合文化研究科, 助教 (90444059)

【キーワード】アルカン生合成 / 進化分子工学 / 蛋白質工学 / アシル-ACP還元酵素 / アルデヒド脱ホルミル化酸化酵素 (他12件)

【概要】微生物によるアルカン生産の実用化には、アルカン生成に関わる酵素（AARとAD）の高活性化が必要である。本研究では、進化分子工学により2つの酵素の高活性化を目指した。そのためには、2つの酵素の活性を迅速、簡便に評価できる系の開発が必要である。ナイルレッドによるアルカン検出を利用したAD活性検出系の開発では、変異体間の活性の有意差を検出できず、新たな検出系の構築が必要となった。一方で、菌体内でのAAR...

【研究テーマ】生体関連化学

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】中村 聡 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (50227899)

【キーワード】極限環境微生物 / 極限酵素 / 分子表面電荷 / タンパク質工学 / 進化分子工学 (他14件)

【概要】GHファミリー11アルカリキシラナーゼXynJの分子表面への塩基性アミノ酸の導入により，耐アルカリ性，耐熱性および耐塩性が向上した。また，GHファミリー18耐塩キチナーゼChiN1の分子表面への酸性アミノ酸の導入により，耐塩性ないし有機溶媒耐性が向上した。一方，GHファミリー10超耐熱性キシラナーゼXynTBについては，進化分子工学による耐アルカリ性および比活性の向上に成功した。 ...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2007

【研究代表者】田口 精一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70216828)

【キーワード】生分解性プラスチック / ポリヒドロキシアルカン酸 / 進化分子工学 / 重合酵素 / 基質特異性 (他8件)

【概要】資源循環型バイオプラスチック生合成酵素の進化工学的改変により、バイオポリエステルの生産性・物性を積極的に改善する研究を展開してきた。最終年度は、ポリマーの共重合化におけるモノマー分率制御を精密に行ない、かつ分子量変化がダイナミックに実現する進化酵素を多数創出することを目的として、所期の水準に十分達した成果が得られた。 人工進化システムから得られた複数の優良変異部位4箇所(130,325,477,4...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2007

【研究代表者】田口 精一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70216828)

【キーワード】生分解性プラスチック / ポリヒドロキシアルカン酸 / 進化分子工学 / 重合酵素 / 基質特異性 (他8件)

【概要】資源循環型バイオプラスチック生合成酵素の進化工学的改変により、バイオポリエステルの生産性・物性を積極的に改善する研究を展開してきた。最終年度は、ポリマーの共重合化におけるモノマー分率制御を精密に行ない、かつ分子量変化がダイナミックに実現する進化酵素を多数創出することを目的として、所期の水準に十分達した成果が得られた。 人工進化システムから得られた複数の優良変異部位4箇所(130,325,477,4...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他19件)

【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． ...

【研究テーマ】生体関連化学

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】中村 聡 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (50227899)

【キーワード】極限環境微生物 / 極限酵素 / 分子表面電荷 / タンパク質工学 / 進化分子工学 (他14件)

【概要】GHファミリー11アルカリキシラナーゼXynJの分子表面への塩基性アミノ酸の導入により，耐アルカリ性，耐熱性および耐塩性が向上した。また，GHファミリー18耐塩キチナーゼChiN1の分子表面への酸性アミノ酸の導入により，耐塩性ないし有機溶媒耐性が向上した。一方，GHファミリー10超耐熱性キシラナーゼXynTBについては，進化分子工学による耐アルカリ性および比活性の向上に成功した。 ...

【研究テーマ】生物・生体工学

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2000 - 2002

【研究代表者】中村 聡 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (50227899)

【キーワード】生物・生体工学 / バイオテクノロジー / タンパク質 / 多糖分解酵素 / 極限微生物 (他14件)

【概要】好アルカリ性バシラス属細菌41M-1株に由来するキシラナーゼ(多糖キシランの加水分解酵素)に注目し,その好アルカリ性機構および基質認識・識別機構の分子レベルでの解明と,反応至適pHならびに基質特異性の変換を目的として,以下の研究を実施した。 (1)触媒ドメインに存在する基質の認識・識別に関与するアミノ酸残基の特定 41M-1株キシラナーゼの触媒残基近傍にアミノ酸置換を導入した各種変異型酵素を調製し...

【研究テーマ】生体関連化学

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】中村 聡 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (50227899)

【キーワード】極限環境微生物 / 極限酵素 / 分子表面電荷 / タンパク質工学 / 進化分子工学 (他14件)

【概要】GHファミリー11アルカリキシラナーゼXynJの分子表面への塩基性アミノ酸の導入により，耐アルカリ性，耐熱性および耐塩性が向上した。また，GHファミリー18耐塩キチナーゼChiN1の分子表面への酸性アミノ酸の導入により，耐塩性ないし有機溶媒耐性が向上した。一方，GHファミリー10超耐熱性キシラナーゼXynTBについては，進化分子工学による耐アルカリ性および比活性の向上に成功した。 ...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他17件)

【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...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他19件)

【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． ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00400812)

【キーワード】進化工学 / バイオセンサー / 生合成 / イソプレノイド / アルカロイド (他10件)

【概要】

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2006 - 2008

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院・工学研究科・共生応用化学専攻, 准教授 (00400812)

【キーワード】進化工学 / 代謝工学 / 生合成 / 特異性 / カロテノイド (他12件)

【概要】自然界が創り得る広大な化合物空間を,高速に,組織的に,そして効率よく探索する方法として,代謝「進化」工学を提案する。カロテノイド色素の基本骨格構造を合成する酵素類の進化工学,そして下流酵素のコンビナトリアルな共発現により様々な新規化合物をシリーズ創出した。また,創りだした新規代謝経路を,副産物の少ない選択的な経路に鍛え上げるための進化工学の手法,その他のテルペノイドの代謝進化工学法も開発した。 ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 環境安全研究センター, 准教授 (90444059)

【キーワード】進化分子工学 / カーボンニュートラル / 非侵襲的手法 / リアルタイム検出 / バイオセンサー (他16件)

【概要】微生物を用いた物質生産では、目的生成物の収量を最大化するために、遺伝子の種類、発現量、培地条件、培養温度など、数多くのパラメーターに関し、多くの実験を試行し、生産条件を決定（最適化）する。この最適化のプロセスが、物質生産の実用化プロセスの律速段階となっている。本研究では、標的物質、もしくはその前駆体となる物質（目的物質）の生成に応じて発光する大腸菌（バイオセンサー大腸菌）を開発し、大腸菌で目的物質...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他17件)

【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...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2006 - 2008

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院・工学研究科・共生応用化学専攻, 准教授 (00400812)

【キーワード】進化工学 / 代謝工学 / 生合成 / 特異性 / カロテノイド (他12件)

【概要】自然界が創り得る広大な化合物空間を,高速に,組織的に,そして効率よく探索する方法として,代謝「進化」工学を提案する。カロテノイド色素の基本骨格構造を合成する酵素類の進化工学,そして下流酵素のコンビナトリアルな共発現により様々な新規化合物をシリーズ創出した。また,創りだした新規代謝経路を,副産物の少ない選択的な経路に鍛え上げるための進化工学の手法,その他のテルペノイドの代謝進化工学法も開発した。 ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 環境安全研究センター, 准教授 (90444059)

【キーワード】進化分子工学 / カーボンニュートラル / 非侵襲的手法 / リアルタイム検出 / バイオセンサー (他16件)

【概要】微生物を用いた物質生産では、目的生成物の収量を最大化するために、遺伝子の種類、発現量、培地条件、培養温度など、数多くのパラメーターに関し、多くの実験を試行し、生産条件を決定（最適化）する。この最適化のプロセスが、物質生産の実用化プロセスの律速段階となっている。本研究では、標的物質、もしくはその前駆体となる物質（目的物質）の生成に応じて発光する大腸菌（バイオセンサー大腸菌）を開発し、大腸菌で目的物質...

【研究テーマ】応用生物化学

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (90444059)

【キーワード】タンパク質 / 進化分子工学 / バイオエネルギー / アルカン合成酵素 / アルカン合成関連酵素 (他13件)

【概要】大腸菌によるアルカン生産を実用化するには、高活性アルカン合成酵素群（AARとAD）の探索、基質供給を増強した代謝系、競合する遺伝子群の破壊が必要である。そこで、様々なラン藻由来のAARとADの活性比較を行い、最も高い活性を示すAARとADを同定した。また、菌体内アルデヒド生成量に応じて発光する大腸菌と化学発光撮影装置を用いて、1000種を超える変異体AARライブラリの細胞内アルカン生成量（AAR活...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】林 勇樹 東京大学, 総合文化研究科, 助教 (90444059)

【キーワード】アルカン生合成 / 進化分子工学 / 蛋白質工学 / アシル-ACP還元酵素 / アルデヒド脱ホルミル化酸化酵素 (他12件)

【概要】微生物によるアルカン生産の実用化には、アルカン生成に関わる酵素（AARとAD）の高活性化が必要である。本研究では、進化分子工学により2つの酵素の高活性化を目指した。そのためには、2つの酵素の活性を迅速、簡便に評価できる系の開発が必要である。ナイルレッドによるアルカン検出を利用したAD活性検出系の開発では、変異体間の活性の有意差を検出できず、新たな検出系の構築が必要となった。一方で、菌体内でのAAR...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2024-03-31

【研究代表者】新井 宗仁 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90302801)

【キーワード】タンパク質 / 酵素 / バイオ燃料 / タンパク質デザイン / 進化分子工学 (他8件)

【概要】シアノバクテリアは、アシルACP還元酵素（AAR）とアルデヒド脱ホルミル化オキシゲナーゼ（ADO）という2つの酵素を用い、光合成で軽油相当のアルカンを合成できることから、地球温暖化の防止に有効な再生可能バイオエネルギーの生産源として注目されている。しかし両酵素の活性は低いため、高活性化が必要である。そこで本研究では、3通りの方法でこれらの酵素活性の向上を目指している。2021年度は次の研究を行った...

【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2008

【研究代表者】佐藤 智典 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00162454)

【キーワード】インフルエンザウイルス / ヘマグルチニン / 糖脂質 / ファージライブラリー / ペプチド (他13件)

【概要】本研究ではペプチドを用いた新しい作用機序の抗ウイルス薬の開発を目指して、ヘマグルチニン(HA)と細胞表面の糖鎖の間の相互作用を阻害するペプチド配列の分子進化を行った。種々の配列を有するペプチドを化学合成し、H1N1型とH3N2型のインフルエンザウイルスのMDCK細胞への感染をプラークアッセイ法で評価した。リポペプチドとして自己集合体を形成することで、5残基から15残基のペプチドにおいて感染阻害活性...

【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2008

【研究代表者】佐藤 智典 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00162454)

【キーワード】インフルエンザウイルス / ヘマグルチニン / 糖脂質 / ファージライブラリー / ペプチド (他13件)

【概要】本研究ではペプチドを用いた新しい作用機序の抗ウイルス薬の開発を目指して、ヘマグルチニン(HA)と細胞表面の糖鎖の間の相互作用を阻害するペプチド配列の分子進化を行った。種々の配列を有するペプチドを化学合成し、H1N1型とH3N2型のインフルエンザウイルスのMDCK細胞への感染をプラークアッセイ法で評価した。リポペプチドとして自己集合体を形成することで、5残基から15残基のペプチドにおいて感染阻害活性...

【研究テーマ】

【研究種目】若手研究

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【研究代表者】福永 圭佑 沖縄科学技術大学院大学, 核酸化学・工学ユニット, ポストドクトラルスカラー (80639279)

【キーワード】PD-SELEX / RNAアプタマー / RNA結合タンパク質 / 進化分子工学 / 共進化 (他17件)

【概要】ライブラリー vs. ライブラリーの試験管内セレクションを行う新しい進化分子工学の手法：PD-SELEX法を開発することに成功した。1.1 x 10^12の多様性のRNAライブラリーと４．０ x 10^8の多様性のファージディスプレイL7Ae (LS)スキャフォールドライブラリーを用い、6ラウンドのセレクションを行った。次世代シーケンシングで配列の濃縮が起こっていることを確認し、RNA-RNA結合...

【研究テーマ】応用分子細胞生物学

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2001 - 2002

【研究代表者】土居 信英 慶應義塾大学, 理工学部, 助手 (50327673)

【キーワード】進化分子工学 / タンパク質工学 / 遺伝子工学 / バイオセンサー

【概要】本年度は,エストロゲンレセプターの分子結合部位を含むドメインをアルカリホスファターゼに挿入した融合タンパク質の機能・構造解析を行った.それらの遺伝子にランダム変異を導入し,エストロゲン様物質に対するセンサータンパク質のスクリーニングを行った. (1)挿入型融合タンパク質の発現・精製および機能・構造解析 前年度に構築した10種類の挿入型融合タンパク質,すなわち,アルカリホスファターゼの立体構造上表面...

【研究テーマ】

【研究種目】若手研究

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【研究代表者】福永 圭佑 沖縄科学技術大学院大学, 核酸化学・工学ユニット, ポストドクトラルスカラー (80639279)

【キーワード】PD-SELEX / RNAアプタマー / RNA結合タンパク質 / 進化分子工学 / 共進化 (他17件)

【概要】ライブラリー vs. ライブラリーの試験管内セレクションを行う新しい進化分子工学の手法：PD-SELEX法を開発することに成功した。1.1 x 10^12の多様性のRNAライブラリーと４．０ x 10^8の多様性のファージディスプレイL7Ae (LS)スキャフォールドライブラリーを用い、6ラウンドのセレクションを行った。次世代シーケンシングで配列の濃縮が起こっていることを確認し、RNA-RNA結合...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他19件)

【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． ...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】松浦 友亮 東京工業大学, 地球生命研究所, 教授 (50362653)

【キーワード】膜タンパク質 / リポソーム / 進化分子工学 / 人工細胞 / 無細胞タンパク質合成系 (他12件)

【概要】自然界が進化によって探索した配列空間はほんの一部である。合理的デザインにより、現在までに可溶性タンパク質については、未開拓配列空間に多くの構造・機能を持つ人工タンパク質が存在することが明らかになってきた。本研究では、膜タンパク質でも機能・構造を持つ人工膜タンパク質を持つ分子が存在すること示した。具体的には、2 nmのポアを持つ人工膜タンパク質を設計し、その機能を人工細胞リアクターを用いて明らかにし...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】特別研究員奨励費

【研究期間】2016-04-22 - 2019-03-31

【研究代表者】

【キーワード】進化分子工学 / ペプチド化学 / 蛍光センサー / 合成化学

【概要】前年度までに確立したcDNA display技術を活用して、引き続き蛍光修飾ペプチドライブラリを使った「標的タンパク質に結合することで発光特性が変わる蛍光プローブ」および「プロテアーゼに対する特異的発蛍光基質」の開発を行った。 前者に関しては、各候補ペプチド配列の「蛍光変化」を直接検出可能なフローサイトメーター（FACS）評価系を利用した2段階セレクションシステムを立ち上げるため、ペプチドライブラ...

【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2008

【研究代表者】佐藤 智典 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00162454)

【キーワード】インフルエンザウイルス / ヘマグルチニン / 糖脂質 / ファージライブラリー / ペプチド (他13件)

【概要】本研究ではペプチドを用いた新しい作用機序の抗ウイルス薬の開発を目指して、ヘマグルチニン(HA)と細胞表面の糖鎖の間の相互作用を阻害するペプチド配列の分子進化を行った。種々の配列を有するペプチドを化学合成し、H1N1型とH3N2型のインフルエンザウイルスのMDCK細胞への感染をプラークアッセイ法で評価した。リポペプチドとして自己集合体を形成することで、5残基から15残基のペプチドにおいて感染阻害活性...

【研究テーマ】

【研究種目】若手研究

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【研究代表者】福永 圭佑 沖縄科学技術大学院大学, 核酸化学・工学ユニット, ポストドクトラルスカラー (80639279)

【キーワード】PD-SELEX / RNAアプタマー / RNA結合タンパク質 / 進化分子工学 / 共進化 (他17件)

【概要】ライブラリー vs. ライブラリーの試験管内セレクションを行う新しい進化分子工学の手法：PD-SELEX法を開発することに成功した。1.1 x 10^12の多様性のRNAライブラリーと４．０ x 10^8の多様性のファージディスプレイL7Ae (LS)スキャフォールドライブラリーを用い、6ラウンドのセレクションを行った。次世代シーケンシングで配列の濃縮が起こっていることを確認し、RNA-RNA結合...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他17件)

【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...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00400812)

【キーワード】進化工学 / バイオセンサー / 生合成 / イソプレノイド / アルカロイド (他10件)

【概要】

【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2008

【研究代表者】佐藤 智典 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00162454)

【キーワード】インフルエンザウイルス / ヘマグルチニン / 糖脂質 / ファージライブラリー / ペプチド (他13件)

【概要】本研究ではペプチドを用いた新しい作用機序の抗ウイルス薬の開発を目指して、ヘマグルチニン(HA)と細胞表面の糖鎖の間の相互作用を阻害するペプチド配列の分子進化を行った。種々の配列を有するペプチドを化学合成し、H1N1型とH3N2型のインフルエンザウイルスのMDCK細胞への感染をプラークアッセイ法で評価した。リポペプチドとして自己集合体を形成することで、5残基から15残基のペプチドにおいて感染阻害活性...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他17件)

【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...

【研究テーマ】2018

【研究種目】進化分子工学

【研究期間】合成生物学

【研究代表者】転写因子

【キーワード】ランダム変異

【概要】

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【研究代表者】木賀 大介 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30376587)

【キーワード】タンパク質 / 機械学習 / 合成生物学 / 遺伝暗号 / 進化分子工学

【概要】

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (00400812)

【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 (他10件)

【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...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】松浦 友亮 東京工業大学, 地球生命研究所, 教授 (50362653)

【キーワード】膜タンパク質 / リポソーム / 進化分子工学 / 人工細胞 / 無細胞タンパク質合成系 (他12件)

【概要】自然界が進化によって探索した配列空間はほんの一部である。合理的デザインにより、現在までに可溶性タンパク質については、未開拓配列空間に多くの構造・機能を持つ人工タンパク質が存在することが明らかになってきた。本研究では、膜タンパク質でも機能・構造を持つ人工膜タンパク質を持つ分子が存在すること示した。具体的には、2 nmのポアを持つ人工膜タンパク質を設計し、その機能を人工細胞リアクターを用いて明らかにし...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31

【研究代表者】松浦 友亮 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (50362653)

【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

【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...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】松浦 友亮 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50362653)

【キーワード】進化分子工学 / 無細胞翻訳系 / 膜タンパク質 / リポソーム / 膜蛋白質

【概要】本研究では、in vitroで膜タンパク質をスクリーニング可能な技術であるリポソームディスプレイ法を確立し、これを利用した膜タンパク質の機能進化を行うことを目的とした。大腸菌由来の多剤排出トランスポーターEmrEをモデル膜タンパク質として用い、これの２つの機能である輸送活性と膜挿入活性を指標に機能進化が行える技術を確立した。次にランダム変異を導入した遺伝子ライブラリーから野生型EmrEよりも基質輸...

【研究テーマ】生物分子科学

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【研究代表者】飯塚 怜 東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (90541954)

【キーワード】Gタンパク質共役受容体 / 進化分子工学 / 出芽酵母 / マイクロ流体デバイス / エマルジョン (他7件)

【概要】Gタンパク質共役型受容体（G protein-coupled receptor, GPCR）は，創薬研究における最も重要な標的であり，新薬候補となるリガンドの探索が精力的に行われている．しかし，これまで行われてきた「化合物ライブラリーの中からリガンドをスクリーニングする」アプローチには様々な問題点が存在し，リガンド探索が立ち行かなくなってきている．そこで，この現状を打破する新たな方法論として「エマ...

【研究テーマ】生物分子科学

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【研究代表者】飯塚 怜 東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (90541954)

【キーワード】Gタンパク質共役受容体 / 進化分子工学 / 出芽酵母 / マイクロ流体デバイス / エマルジョン (他7件)

【概要】Gタンパク質共役型受容体（G protein-coupled receptor, GPCR）は，創薬研究における最も重要な標的であり，新薬候補となるリガンドの探索が精力的に行われている．しかし，これまで行われてきた「化合物ライブラリーの中からリガンドをスクリーニングする」アプローチには様々な問題点が存在し，リガンド探索が立ち行かなくなってきている．そこで，この現状を打破する新たな方法論として「エマ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2024-03-31

【研究代表者】新井 宗仁 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90302801)

【キーワード】タンパク質 / 酵素 / バイオ燃料 / タンパク質デザイン / 進化分子工学 (他8件)

【概要】シアノバクテリアは、アシルACP還元酵素（AAR）とアルデヒド脱ホルミル化オキシゲナーゼ（ADO）という2つの酵素を用い、光合成で軽油相当のアルカンを合成できることから、地球温暖化の防止に有効な再生可能バイオエネルギーの生産源として注目されている。しかし両酵素の活性は低いため、高活性化が必要である。そこで本研究では、3通りの方法でこれらの酵素活性の向上を目指している。2021年度は次の研究を行った...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2006 - 2008

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院・工学研究科・共生応用化学専攻, 准教授 (00400812)

【キーワード】進化工学 / 代謝工学 / 生合成 / 特異性 / カロテノイド (他12件)

【概要】自然界が創り得る広大な化合物空間を,高速に,組織的に,そして効率よく探索する方法として,代謝「進化」工学を提案する。カロテノイド色素の基本骨格構造を合成する酵素類の進化工学,そして下流酵素のコンビナトリアルな共発現により様々な新規化合物をシリーズ創出した。また,創りだした新規代謝経路を,副産物の少ない選択的な経路に鍛え上げるための進化工学の手法,その他のテルペノイドの代謝進化工学法も開発した。 ...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他19件)

【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． ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (00400812)

【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 (他10件)

【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...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他17件)

【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...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他19件)

【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． ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】寺井 琢也 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任准教授 (00508145)

【キーワード】有機色素 / ペプチド / 細胞イメージング / タンパク質精製 / 進化分子工学

【概要】本研究では「有機小分子の合理設計」と「生体高分子の配列改変」の２つのアプローチを有機的に統合することで、小分子・ペプチド複合体に基づく新規分子ツールの開発を目的とした。中でも有機色素分子の構造を認識するペプチドおよびタンパク質を進化分子工学的手法により取得することで、様々なケミカルバイオロジーへの応用を目指した。研究の結果、cDNA display法によって「色素分子の構造変化を可逆的に認識するポ...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31

【研究代表者】松浦 友亮 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (50362653)

【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

【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...

【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2008

【研究代表者】佐藤 智典 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00162454)

【キーワード】インフルエンザウイルス / ヘマグルチニン / 糖脂質 / ファージライブラリー / ペプチド (他13件)

【概要】本研究ではペプチドを用いた新しい作用機序の抗ウイルス薬の開発を目指して、ヘマグルチニン(HA)と細胞表面の糖鎖の間の相互作用を阻害するペプチド配列の分子進化を行った。種々の配列を有するペプチドを化学合成し、H1N1型とH3N2型のインフルエンザウイルスのMDCK細胞への感染をプラークアッセイ法で評価した。リポペプチドとして自己集合体を形成することで、5残基から15残基のペプチドにおいて感染阻害活性...

【研究テーマ】2019

【研究種目】タンパク質

【研究期間】酵素

【研究代表者】バイオ燃料

【キーワード】タンパク質デザイン

【概要】

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【研究代表者】木賀 大介 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30376587)

【キーワード】タンパク質 / 機械学習 / 合成生物学 / 遺伝暗号 / 進化分子工学

【概要】

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2024-03-31

【研究代表者】新井 宗仁 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90302801)

【キーワード】タンパク質 / 酵素 / バイオ燃料 / タンパク質デザイン / 進化分子工学 (他8件)

【概要】シアノバクテリアは、アシルACP還元酵素（AAR）とアルデヒド脱ホルミル化オキシゲナーゼ（ADO）という2つの酵素を用い、光合成で軽油相当のアルカンを合成できることから、地球温暖化の防止に有効な再生可能バイオエネルギーの生産源として注目されている。しかし両酵素の活性は低いため、高活性化が必要である。そこで本研究では、3通りの方法でこれらの酵素活性の向上を目指している。2021年度は次の研究を行った...

【研究テーマ】

【研究種目】若手研究

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【研究代表者】福永 圭佑 沖縄科学技術大学院大学, 核酸化学・工学ユニット, ポストドクトラルスカラー (80639279)

【キーワード】PD-SELEX / RNAアプタマー / RNA結合タンパク質 / 進化分子工学 / 共進化 (他17件)

【概要】ライブラリー vs. ライブラリーの試験管内セレクションを行う新しい進化分子工学の手法：PD-SELEX法を開発することに成功した。1.1 x 10^12の多様性のRNAライブラリーと４．０ x 10^8の多様性のファージディスプレイL7Ae (LS)スキャフォールドライブラリーを用い、6ラウンドのセレクションを行った。次世代シーケンシングで配列の濃縮が起こっていることを確認し、RNA-RNA結合...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他17件)

【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...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他17件)

【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...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00400812)

【キーワード】進化工学 / バイオセンサー / 生合成 / イソプレノイド / アルカロイド (他10件)

【概要】

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (00400812)

【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 (他10件)

【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...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (00400812)

【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 (他10件)

【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...

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】松浦 友亮 東京工業大学, 地球生命研究所, 教授 (50362653)

【キーワード】膜タンパク質 / リポソーム / 進化分子工学 / 人工細胞 / 無細胞タンパク質合成系 (他12件)

【概要】自然界が進化によって探索した配列空間はほんの一部である。合理的デザインにより、現在までに可溶性タンパク質については、未開拓配列空間に多くの構造・機能を持つ人工タンパク質が存在することが明らかになってきた。本研究では、膜タンパク質でも機能・構造を持つ人工膜タンパク質を持つ分子が存在すること示した。具体的には、2 nmのポアを持つ人工膜タンパク質を設計し、その機能を人工細胞リアクターを用いて明らかにし...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他17件)

【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...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他19件)

【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． ...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他17件)

【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...

【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】梅野 太輔 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00400812)

【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 (他19件)

【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． ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31

【研究代表者】梅津 光央 東北大学, 工学研究科, 教授 (70333846)

【キーワード】進化分子工学 / 機械学習 / タンパク質 / 抗体

【概要】