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指向性進化法 Directed Evolution

指向性進化法(directed evolution)とは、自然界の淘汰モデルを模す形で、タンパク質・核酸などの機能を目的に応じて向上させていく実験的手法である。

具体的には、下記のサイクル1~4を繰り返すことで優れた機能を持つ物質を見いだしていく。

  1. 変異導入:遺伝子を多様化してライブラリを作る
  2. 翻訳:遺伝子情報をタンパク質の形にする
  3. 選択:求める機能に最も適する個体を選び出す
  4. 増幅:個体の持つ遺伝子情報を複製し、ライブラリの鋳型とする

下図はこれをタンパク質に対して適用したサイクル例である。

実際に上手く働く実験系を組むためには、多くの技術的課題を解決しなくては成らず、それぞれのステップごとに、注意すべき点がある。

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関連文献

  1. “Beyond directed evolution–semi-rational protein engineering and design.” Lutz, S. Curr Opin Biotechnol. 2010, 21, 734–743. doi:10.1016/j.copbio.2010.08.011
  2. “Methods for the directed evolution of proteins” Packer, M. S.; Liu, D. R. Nat. Rev. Genet. 2015, 16, 379–394. doi:10.1038/nrg3927

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博士(薬学)。Chem-Station副代表。現在国立大学教員として勤務中。専門は有機合成化学、主に触媒開発研究。 関心ある学問領域は三つ。すなわち、世界を創造する化学、世界を拡張させる情報科学、世界を世界たらしめる認知科学。 素晴らしければ何でも良い。どうでも良いことは心底どうでも良い。興味・趣味は様々だが、そのほとんどがメジャー地位を獲得してなさそうなのは仕様。

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