2013 Fiscal Year Annual Research Report
フォトサーマル効果を利用した光化学的ＲＮＡ情報編集システムの開発
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23350079
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| Research Institution | Japan Advanced Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
藤本 健造 北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 教授 (90293894)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塚原 俊文 北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 教授 (60207339)
坂本 隆 北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 助教 (80423078)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | RNA操作 / 光クロスリンク |
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| Research Abstract |
申請者が開発した光可逆的核酸類操作法を基盤としたシトシンからウラシルへのピンポイント変異反応には９０度で２時間以上加熱する脱アミノ化過程が存在するため、実際に細胞内での操作を考えると実用的に困難であった。そこで、本課題ではこの脱アミノ化をより緩和な生理的条件下で進行させるため、新しい分子システム系を設計・創製しようと考えている。平成２４年度はDNA構造のB-Z型遷移の際に用いられるアミンであるspermidineを添加することで、CNVK含有オリゴDNAと相補鎖DNAの光架橋体を37℃条件下、核酸塩基変換反応を解析したところ脱アミノ化の加速が観察され、アミン添加による脱アミノ化速度は非添加時と比較し約20倍加速していることを見出している。そこで最終年度となる平成２５年度においてはさらに簡便かつ実用的な操作法の開発を行うこととし、標的核酸塩基であるCと塩基対を形成する塩基を、通常のグアニンからイノシンに変更した。これによる光架橋反応効率およびイノシンーシトシン水素結合下における塩基変換反応効率を定量評価した。標的核酸塩基シトシンと塩基対形成する塩基がグアニンの場合とイノシンの場合で、光架橋反応効率を比較した結果、約３倍の反応の加速が見られた。また、イノシンーシトシン水素結合下におけるシトシンからウラシルへの変換反応を解析・比較した結果、グアニンの場合では全く進行しなかったシトシンからウラシルへの変換反応が、イノシンに変更することで大幅に加速された（変換速度：20%/日）。本結果は光熱効果を使わずとも細胞内でピンポイント操作できることを示しており、当初の計画以上の新手法の開発に成功したと考えられる。以上の通り、当初の予定を超える大変優れたピンポイントRNA情報編集法の開発に成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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