| Project/Area Number |
23KJ1106
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 43020:Structural biochemistry-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
大橋 咲南 名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2023-04-25 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2024: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2023: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | mRNA / 翻訳 / 化学修飾 / 塩基変換 |
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| Outline of Research at the Start |
近年世界初となるmRNA医薬品が上市された一方、その緊急性から、安定性や翻訳能の低さなどの課題が残されている。本研究では少量でより高い効果を示すmRNA医薬品を設計することを目的とし、mRNAの修飾導入位置の最適化を目指す。これを達成するため、タンパク質合成装置であるリボソームのmRNAへの結合に焦点を当てた高翻訳mRNAのセレクションの開発、および化学修飾導入位置を特定する技術の開発を行う。これらの手法を組み合わせ、得られたmRNAの修飾位置情報を、情報科学系の研究室との融合研究により解析し、修飾位置最適化を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
「高翻訳mRNAのセレクション及び塩基変換を利用した修飾位置特定技術の開発」という研究課題のもと、昨年度は主に高翻訳mRNAのセレクション手法の開発に取り組んだ。
高翻訳能を有するmRNAの配列を探索した研究は多く報告されている。しかし、ランダムな配列を有するmRNAから、高い翻訳能を示すもののみを選択的に回収する方法はあまり報告がなく、新規手法を開発する必要性がある。また、本研究で使用するmRNAの将来的な用途としては、ヒトへの投与を目的としており、原核生物よりも複雑な真核生物の系を用いて翻訳を行う必要がある。そのため本研究では、高翻訳mRNAのセレクションに使用できると考えた5種類の方法を実際に試し、そのうち、実際にセレクションに使用できる可能性が示されたものについては条件の検討についても取り組んだ。昨年1年間で新規セレクション手法の探索及び条件最適化を行い、今年度にはその最適条件において実際にランダムな配列を有するmRNAライブラリーから、翻訳能が高いと思われるmRNAのみを回収・次世代シーケンサーを用いた配列解析を行う。ここで得られた配列情報を基に、翻訳能が高い、普通、低いと思われるmRNAを調製し、実際にそれらの翻訳量を測定することで、今回開発するセレクション手法が高翻訳mRNAの回収に有効かどうかの確認を行う。
また塩基変換を利用した修飾位置特定技術の開発については、昨年度中に塩基変換効率が低下してしまう原因の探索に取り組んだ。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今までに報告された高翻訳mRNAをセレクションするための手法はその数が限られている。また、原核生物の無細胞系であればよく研究されているが、本研究では最終的に人に対して投与するmRNAを想定しているため、より系が複雑となる真核生物の翻訳系の使用が必須になる。このような理由のため、新しい手法の開発に取り組んできたが、予想とは異なる結果が得られることも多く、セレクション系の確立に時間を要している現状である。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに行ってきた'高翻訳mRNAのセレクション手法の確立'と'塩基変換を用いた化学修飾位置特定手法の確立'に取り組む。
これまでにセレクション手法の確立については条件の最適化などを行い、今後は実際にランダムな配列を用いて、mRNAの翻訳能を高めることができる配列の探索を行う。また、修飾位置の特定手法に関しては、引き続き塩基変換効率が低下する原因探索、および変換効率改善を目指す。
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