| Project/Area Number |
22KJ2296
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| Project/Area Number (Other) |
21J01604 (2021-2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2021-2022) |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 28040:Nanobioscience-related
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
坂本 健太郎 鳥取大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 人工ウイルス / 自己複製 / RNA結合ドメイン / 人工ウイルスキャプシド |
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| Outline of Research at the Start |
ウイルスは自己の核酸とそれを覆うキャプシドと呼ばれるタンパク質集合体（および一部のタンパク質では脂質膜）からなり、細胞への感染・核酸の複製及び発現・細胞内自己集合・細胞外への放出という生活環をとる。このようなウイルスの形態および挙動を再現する人工的なウイルスと呼ばれるものは現在存在しない。私はこのような人工ウイルスをボトムアップアプローチにより構築することを目指している。水中で自己集合し「人工ウイルスキャプシド」と呼ばれる中空のナノ粒子を用い、その中に自己をコードする核酸を内包させ、細胞への感染、細胞内自己複製、細胞外への放出を各ステップごとに実現することを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、自己複製能を有する人工ウイルスの創製に向けた各種構成要素の作製に取り組んでいる。前年度は、細胞内に自己をコードするようなmRNAを送達できる人工ウイルスキャプシドを構成するlambdaN-beta-annulus-infectious peptideの合成に取り組んだ。ここで、lambdaNはBoxBというRNA配列と相互作用するペプチド、beta-annulusは水中で自己集合し人工ウイルスキャプシドを形成するペプチド、infectious peptideは細胞への感染に関与することが期待されるペプチドである。より良いinfectious peptideを得るために6種類のinfectious peptideを選出し、それぞれのlambdaN-beta-annulus-infectious peptideの合成に取り組んだ。Native chemical ligation, 無細胞タンパク質発現系では芳しい結果が得られなかったが、大腸菌でのタンパク質発現を通して目的のペプチドを得ることに成功した。これと並行して、lambdaN-beta-annulus-infectious peptideによる細胞内へのmRNA送達能を評価するためのreporter mRNAの設計及び作成にも取り組んだ。EGFPの上流にT7 promoterおよびinternal ribosomal entry site (IRES) を、下流にスペーサーを介してBoxBを有するように転写されるよう設計したプラスミドからin vitro transcription, ポリAテール付加によってreporter mRNAを得ることに成功した。これをHepG2細胞にトランスフェクションするとEGFPの発現が確認されたことから、設計したmRNAがレポーターとして機能することが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
１年目にinfectious peptideのスクリーニングを終える予定であったが、ペプチドの合成に手間取っているため進捗はやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はlambdaN-b-annulus-infectious peptideが形成する人工ウイルスキャプシドへのmRNA内包の評価、内包したreporter mRNAの細胞内送達によるreporter mRNA翻訳の確認、それを用いた最も効率の良いinfectious peptideの選定に取り組む。それに続いて、lambdaN-b-annulus-infectious peptideをコードするプラスミドの作製に取り組み、それの細胞内発現が何を引き起こすのかを評価する。
最終的にはlambdaN-b-annulus-infectious peptide自身をコードするmRNAをlambdaN-b-annulus-infectious peptideが形成する人工ウイルスキャプシドに内包させ、自身の細胞内複製を可能にする。
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