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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Development of bioorthogonal RNA-RNA-binding protein pairs via molecular co-evolution and application for translational control

Research Project

Project/Area Number 19K15701
Research InstitutionOkinawa Institute of Science and Technology Graduate University

Principal Investigator

福永 圭佑  沖縄科学技術大学院大学, 核酸化学・工学ユニット, ポストドクトラルスカラー (80639279)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
KeywordsPD-SELEX / 試験管内共進化 / RNA結合タンパク質 / RNAアプタマー / 直交性ペア / RNP / L7Ae
Outline of Annual Research Achievements

L7Aeを大腸菌発現し、ヌクレアーゼ処理無しで1回のみのアフィニティー精製を行うと核酸成分が共精製されることを見出していた。L7Aeはキンクターン構造に対して広範に結合能を有しており、大腸菌細胞内に存在するRNAのキンクターン構造に結合するものであると推測された。一方で、試験管内共進化で得られたLS4を同様にアフィニティー精製した場合、核酸成分の共精製はほぼ観察されなかった(ネガティブコントロールと同程度)。つまり、”L7Ae-Box C/D Kt”ペアに比べ”LS4-CS1”のRBP-RNAペアは生体直交性が向上していると期待される。
また、CS1 RNAおよびCS2 RNAに関して、二次構造予測から内部ループ構造内にG-Aミスマッチを複数含んでいることが示唆された。trans G:A Sugar/Hoogsteen塩基対を形成していると推測し、変異導入及び結合タンパク質とのSPR解析を行った。
ファージ提示タンパク質とRNAを試験管内で共進化させる一連の手法を”PD-SELEX法”と名付け論文投稿を行った。研究成果は英国核酸科学誌Nucleic Acids Researchに掲載されるに至った。さらに、同誌採択号の表紙、及びNAR Breakthrough Articleに採択された。
また、海外よりRNA結合タンパク質(LSx)遺伝子の分与依頼がありプラスミドDNAの送付を行った。

  • Research Products

    (10 results)

All 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Directed evolution of orthogonal RNA-RBP pairs through library-vs-library in vitro selection2022

    • Author(s)
      Keisuke Fukunaga and Yohei Yokobayashi
    • Journal Title

      Nucleic Acids Research

      Volume: 50 Pages: 601-616

    • DOI

      10.1093/nar/gkab527

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Directed evolution of orthogonal RNA-RBP pairs through library-vs-library in vitro selection2022

    • Author(s)
      Keisuke Fukunaga and Yohei Yokobayashi
    • Organizer
      RNA Frontier Meeting 2021
  • [Presentation] Directed evolution of orthogonal RNA-RBP pairs through library-vs-library in vitro selection2021

    • Author(s)
      Keisuke Fukunaga and Yohei Yokobayashi
    • Organizer
      ICBS2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Directed evolution of orthogonal RNA-RBP pairs through library-vs-library in vitro selection2021

    • Author(s)
      Keisuke Fukunaga and Yohei Yokobayashi
    • Organizer
      ISNAC2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] PD-SELEX法を用いた直交性RNA-RBPペアの発見2021

    • Author(s)
      福永圭佑, 横林洋平
    • Organizer
      第73回日本生物工学会大会
  • [Presentation] ライブラリー vs. ライブラリーの試験管内選択を通した直交性RNA-RBPペアの発見2021

    • Author(s)
      福永圭佑, 横林洋平
    • Organizer
      第15回バイオ関連化学シンポジウム
  • [Presentation] PD-SELEX法を用いたRNA-RBPのin vitro共進化2021

    • Author(s)
      福永圭佑, 横林洋平
    • Organizer
      生命の起原および進化学会・夏の学校2021
  • [Presentation] Directed evolution of orthogonal RNA-RBP pairs through library-vs-library in vitro selection2021

    • Author(s)
      福永圭佑, 横林洋平
    • Organizer
      FIBER 日本核酸化学会若手フォーラム
  • [Book] 若手研究者からのメッセージ2022

    • Author(s)
      福永圭佑
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      日本化学会 バイオテクノロジー部会 ニュースレター Vol. 25
  • [Book] PD-SELEX法を用いた直交性RNA-RBPペアの指向性進化2021

    • Author(s)
      福永圭佑
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      日本化学会 生体機能関連化学部会 ニュースレター Vol. 36

URL: 

Published: 2022-12-28  

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