無細胞タンパク質合成研究ユニット|理化学研究所 生命機能科学研究センター(BDR)

無細胞タンパク質合成研究ユニット

ユニットリーダー

清水 義宏Ph.D.

タンパク質/ペプチドを自在に合成する技術基盤を構築

研究内容

生命を理解するためには、細胞の内外において様々な生命機能の担い手として活躍するタンパク質の機能・構造への理解が不可欠です。当ユニットではタンパク質生合成を個々の因子から再構成した無細胞タンパク質合成システム、PUREシステムをベースに、タンパク質を自在に合成する技術基盤を構築し、タンパク質の機能制御・タンパク質の測定技術・分子モデリング技術などの進展に寄与することを目指しています。また、PUREシステムの構成要素をPUREシステムによって合成することによる無細胞タンパク質合成システムの自己複製モデルの構築を行うことによって、合成生物学・構成生物学が目指す生命システムの設計・制御のための技術基盤の構築に貢献することを目指しています。

研究テーマ

  • 細胞内におけるタンパク質合成機構の解析
  • PUREシステムを用いた有用タンパク質の高効率な生産手段の確立
  • PUREシステムを用いたプロテオミクスツールの開発
  • 無細胞タンパク質合成システムを用いた自己複製モデルの構築

主要論文

  • Narumi R, Masuda K, Tomonaga T, et al.
    Cell-free synthesis of stable isotope-labeled internal standards for targeted quantitative proteomics.
    Synthetic and Systems Biotechnology 3. 97-104 (2018) doi:10.1016/j.synbio.2018.02.004
  • Matsuura T, Tanimura N, Hosoda K, et al.
    Reaction dynamics analysis of a reconstituted Escherichia coli protein translation system by computational modeling.
    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 114(8). E1336-E1344 (2017) doi:10.1073/pnas.1615351114
  • Narumi R, Shimizu Y, Ukai-Tadenuma M, et al.
    Mass spectrometry-based absolute quantification reveals rhythmic variation of mouse circadian clock proteins.
    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 113(24). E3461-E3467 (2016) doi:10.1073/pnas.1603799113
  • Sunagawa GA, Sumiyama K, Ukai-Tadenuma M, et al.
    Mammalian Reverse Genetics without Crossing Reveals Nr3a as a Short-Sleeper Gene.
    Cell Reports 14(3). 662-677 (2016) doi:10.1016/j.celrep.2015.12.052
  • Tanaka Y, Shimizu Y.
    Integration of a Reconstituted Cell-free Protein-synthesis System on a Glass Microchip.
    Analytical Sciences 31(2). 67-71 (2015) doi : 10.2116/analsci.31.67
  • Susaki EA, Tainaka K, Perrin D, et al.
    Whole-Brain Imaging with Single-Cell Resolution Using Chemical Cocktails and Computational Analysis.
    Cell 157(3). 726-739 (2014) doi:10.1016/j.cell.2014.03.042
  • Shimizu Y.
    Biochemical aspects of bacterial strategies for handling the incomplete translation processes.
    Frontiers in Microbiology 5. 1 (2014) doi:10.3389/fmicb.2014.00170
  • Shimizu Y, Kuruma Y, Kanamori T, Ueda T.
    The PURE System for Protein Production.
    Methods in Molecular Biology 1118. 275-284 (2014) doi:10.1007/978-1-62703-782-2_19
  • Shimizu Y.
    ArfA Recruits RF2 into Stalled Ribosomes.
    Journal of Molecular Biology 423(4). 624-631 (2012) doi:10.1016/j.jmb.2012.08.007
  • Kihira K, Shimizu Y, Shomura Y, et al.
    Crystal structure analysis of the translation factor RF3 (release factor 3).
    FEBS Letters 586(20). 3705-3709 (2012) doi:10.1016/j.febslet.2012.08.029

業績一覧