展示内容：　

無細胞合成法とは、生体の遺伝暗号翻訳系を人工容器内に再構築し、試験管内で自由自在にタンパク質を合成する方法である。しかし、この方法は、高速性と正確性に優れた特性を保持しているものの系が不安定なため合成収量が低く、タンパク質の調製法としては利用できなかった。我々はリボソームの構造と機能に関する研究知見を基にコムギ胚芽を材料としてこの不安定性の追求から、安定且つ高能率なコムギ胚芽無細胞タンパク質合成法の開発に成功した。さらなるハイスループット化を目指して、（１）ｍＲＮＡの高翻訳促進非翻訳配列の設計、（２）高発現ベクターの構築とこれを用いたタンパク質大量合成用反応方法、（３）ＰＣＲ法との組合せによるタンパク質多品目合成法、などの新規開発に成功した（図１）。従来の原核生物を用いる手法では真核生物の遺伝子産物を正しくフォールドした分子として発現させることは難しかったが、本システムはヒトなどの高等生物の遺伝子産物の調製法として特に優れた特性を発揮する。また、本方法は生きた生命体の生理学的プロセスをバイパスしているため、合成可能なタンパク質分子種を従来法に比べて飛躍的に拡大できるものと期待できる。図２には、これらの要素技術を統合し最近開発に成功したハイスループットタンパク質合成ロボット試作１号機PIM001 (Protein IslandMatsuyama)を紹介した。

図１．コムギ胚芽無細胞タンパク質合成法の開発

図２. PIM001型ロボット