RNA反応性RNAウイルスベクターによる細胞挙動の制御

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K15988
• Research Institution: Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University
• Principal Investigator: 高橋 慧 沖縄科学技術大学院大学, 核酸化学・工学ユニット, 研究員 (00783292)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: RNA / 合成生物学 / ウイルスベクター

Outline of Annual Research Achievements

現在までに、人工的に設計されたRNAウイルスベクターから発現された、その3'末端非翻訳領域(3'UTR)に人工自己開裂型リボザイムが組み込まれた外来性遺伝子(レポーター遺伝子)の発現を、上記リボザイムに対応する低分子化合物および人工RNAの有無によって制御できることが明らかとなった。次に、生物学的なRNA分子(標的RNA)の有無に応じてRNAウイルスベクターから発現されたレポーター遺伝子の発現を制御することができるかどうかを検証した。標的RNA分子として、ある抗原に対する抗体で細胞を処理することでその遺伝子発現が上昇することが知られている内在性遺伝子のmRNAを選択した。レポーター遺伝子の3'UTRに標的RNAの塩基配列に相補的な塩基配列を含んだ人工自己開裂リボザイムを組み込み、そのレポーター遺伝子を発現するRNAウイルスベクターを作製した。その後、上記抗体で処理された細胞へこのRNAウイルスベクターを感染させた。しかし、抗体処理の有無によるレポーター遺伝子の発現量の差は認めることができなかった。そのため、標的RNAを薬剤処理によって過剰発現することができる細胞を作製し、その細胞を用いてレポーター遺伝子の発現を薬剤処理の有無によって制御できるかどうかを検証した。その結果、薬剤処理の有無(標的RNAの有無)によってレポーター遺伝子の発現量に差を見出すことができた。この結果から、人工RNAだけでなく内在性遺伝子と同等のmRNAによってもレポーター遺伝子の発現を制御できることが明らかとなった。本系で内在性遺伝子を検出できなかった理由として、今回標的RNAとして選択した内在性遺伝子の発現量は一般的に一時的かつ低いことが考察される。そのため、標的RNAがある程度持続的かつ十分量発現されていることが本系においては必要不可欠であると推測される。