2020 Fiscal Year Research-status Report
制御分子を触媒とするマルチターンオーバー型真核系人工リボスイッチの開発
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19K05697
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Research Institution | Ehime University |
Principal Investigator |
小川 敦司 愛媛大学, プロテオサイエンスセンター, 准教授 (30442940)
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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Keywords | リボスイッチ / 発現制御 / アプタマー / リボザイム / アプタザイム |
Outline of Annual Research Achievements |
『リボスイッチ』は、特定の分子に応答して周囲の遺伝子発現を制御するcis作用型RNAである。現在までに天然において数種類のリボスイッチが同定されてきたが、「特定の分子に特異的に結合するRNA(アプタマー)」をmRNAに上手く導入すれば、人工的にも構築することができる。しかし、一般的に人工リボスイッチの制御効率は悪く、その改善が望まれている。そこで本研究では、制御分子を触媒的に再利用することで効率の良い遺伝子発現制御を可能とする『ターンオーバー型リボスイッチ』の開発を目的とした。 昨年度は、一昨年度の実施状況報告書に記載した通り、一昨年度に最適化した「テオフィリン応答性アプタザイム」をmRNAに導入して、高効率な「ターンオーバー型真核系リボスイッチ」の構築を試みた。その結果、真核系人工リボスイッチの構築には成功したが、制御分子による触媒効果は見られなかった。そこで少し視点を変え、当該アプタザイムをtrans制御に応用するために、6塩基長の短い核酸(nDNA)に応答する人工リボスイッチを開発することにした。具体的には、in vitro selection法により獲得したnDNA結合アプタマーを、当研究室で確立した合理設計法を用いてmRNAに導入したところ、“300 uMのnDNAに対してON/OFF誘導比21”という非常に高効率な発現制御が可能な真核系人工リボスイッチを構築することに成功した。その他に、リボスイッチ機能を調査するための反応場としての利用を指向した「超巨大人工細胞」の創製にも成功した。
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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
ターンオーバー型リボスイッチの構築には至らなかったが、高効率なnDNA応答性リボスイッチの開発や超巨大人工細胞の創製に成功したため。
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Strategy for Future Research Activity |
一昨年度に最適化した「テオフィリン応答性アプタザイム」と昨年度に開発した「nDNA応答性リボスイッチ」を組み合わせることで、「ターンオーバー型真核系リボスイッチ」の構築を目指す。また、基盤となる「nDNA応答性リボスイッチ」の性能向上にも取り組む。さらに、リボスイッチの性能を十分に引き出すために、真核系発現システムの改良を目指す。
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Causes of Carryover |
昨年度の使用額は当初の計画通りだったが、一昨年度から昨年度以降用に繰り越した研究費の一部を繰り越すことにした。繰越し額は物品費として本年度に使用する予定である。
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