2019 Fiscal Year Research-status Report
トリアゾール連結型アミノアシルtRNAによるアミノ酸導入技術革新
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16K05836
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
藤野 智子 東京大学, 物性研究所, 助教 (70463768)
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2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | トリアゾール / RNA / 二重鎖 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
タンパク質・ポリペプチドへの非天然型アミノ酸導入法の開発は，医農薬をはじめ幅広い分野で注目されている．現在，非天然型アミノ酸をtRNAに人為的に連結させたアミノアシルtRNAをその運搬体として用いる手法が汎用されているが，アミノアシルtRNAの化学合成においては，効率の低さや導入可能なアミノ酸構造への制約などが克服すべき課題となっていた．本研究では，銅触媒アジドアルキン付加環化（CuAAC）反応をアミノ酸部とtRNA部の連結反応に活用することで，アミノアシルtRNAの高効率・簡便合成法を開発することを目的とする．これにより導入可能な非天然型アミノ酸を拡張し，タンパク質・ポリペプチドの自在な修飾・編集法の確立を目指す．
本手法の開発においては，天然型RNA中において，トリアゾール連結部を含む非天然型RNA部がどのような構造的・熱力学的性質を示すのかが鍵となる．これまでにこうした非天然型連結部の存在による効果への基礎的知見はあまりなく，自身の開発した本課題のトリアゾール連結部においては検討例がほとんどない．今年度は，これを明白にするためのモデル化合物を合成し，トリアゾールの導入効果を調べることを目標とした．特にこれまで構造的・熱力学的知見に対する報告例のない，複数のトリアゾール部を導入したオリゴマーの合成法を新たに開発し，その天然型RNAとの二重鎖の構造・熱力学的解析により非天然型連結部の示す特質を見出した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題の遂行においては，トリアゾール部を含む非天然型tRNAのアンチコドン部とその鋳型となるmRNAのコドン部との二重鎖の形成におけるトリアゾール部振る舞いを理解することが鍵となる．この二重鎖形成部は，tRNAやmRNAといった数十～百塩基からなる巨大な鎖内では局所的部位であり，tRNAやmRNAそのものを用いて解析しても二重鎖部の挙動を明白にすることはできない．本年度は，こうしたアゾール連結RNAと天然型RNAからなる二重鎖の構造的・熱力学的性質を明白にするためのモデル物質を合成し，天然型とは異なる特質を見出すことができ，論文報告することができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度となる来年度は，本課題の中心分子となるtRNA合成に挑む．前年度までに開発した手法を74量体からなるtRNA前駆体に適用し，5'位アルキン部をもつアミノアシルtRNA合成法を開発する．本年度得られた知見をもとに，その構造的・熱力学的特質に基づいた機能性を明らかにしていく予定である．
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| Causes of Carryover |
今年度６月に育児休暇を途中終了し，物性研究所に異動したことで研究環境立ち上げの必要が生じ，
支出額を変更した．研究計画は継続して行う予定である．
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