ユニットリーダー

清水 義宏 (Ph.D.)

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

• 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
• 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
• マイクロデバイス上での無細胞タンパク質合成システムの開発

主要論文

• Matsuura, T., Tanimura, N., Hosoda, K., Yomo, T. & Shimizu, Y.
  "Reaction dynamics analysis of a reconstituted Escherichia coli protein translation system by computational modeling"
  Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 114, E1336-E1344 (2017) doi:10.1073/pnas.1615351114
• Narumi, R., Shimizu, Y., Ukai-Tadenuma, M., Ode, K. L., Kanda, G. N., Shinohara, Y., et al.
  "Mass spectrometry-based absolute quantification reveals rhythmic variation of mouse circadian clock proteins"
  Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 113, E3461-E3467 (2016) doi:10.1073/pnas.1603799113
• Tanaka, Y. & Shimizu, Y.
  "Integration of a Reconstituted Cell-free Protein-synthesis System on a Glass Microchip"
  Anal. Sci. 31, 67-71 (2015)
• Susaki, E. A., Tainaka, K., Perrin, D., Kishino, F., Tawara, T., Watanabe, T. M., et al.
  "Whole-Brain Imaging with Single-Cell Resolution Using Chemical Cocktails and Computational Analysis"
  Cell 157, 726-739 (2014) doi:10.1016/j.cell.2014.03.042
• Shimizu, Y.
  "Biochemical aspects of bacterial strategies for handling the incomplete translation processes"
  Front. Microbiol. 5, 1 (2014) doi:10.3389/fmicb.2014.00170
• Shimizu, Y.
  "ArfA Recruits RF2 into Stalled Ribosomes"
  J. Mol. Biol. 423, 624-631 (2012) doi:10.1016/j.jmb.2012.08.007
• Kihira, K., Shimizu, Y., Shomura, Y., Shibata, N., Kitamura, M., Nakagawa, A., et al.
  "Crystal structure analysis of the translation factor RF3 (release factor 3)"
  FEBS Lett. 586, 3705-3709 (2012) doi:10.1016/j.febslet.2012.08.029
• Shimizu, Y. & Ueda, T.
  "SmpB triggers GTP hydrolysis of elongation factor Tu on ribosomes by compensating for the lack of codon-anticodon interaction during trans- translation initiation"
  J. Biol. Chem. 281, 15987-15996 (2006) doi:10.1074/jbc.M512165200
• Shimizu, Y., Kanamori, T. & Ueda, T.
  "Protein synthesis by pure translation systems"
  Methods 36, 299-304 (2005) doi:10.1016/j.ymeth.2005.04.006
• Shimizu, Y., Inoue, A., Tomari, Y., Suzuki, T., Yokogawa, T., Nishikawa, K., et al.
  "Cell-free translation reconstituted with purified components"
  Nat. Biotechnol. 19, 751-755 (2001) doi:10.1038/90802