2014 Fiscal Year Annual Research Report
分子応答性RNAプロセシングシステムの開発と人工シュードリボスイッチへの応用
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25708027
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| Research Institution | Ehime University |
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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) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | リボスイッチ / プロセシング / tRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、tRNAの末端成熟過程（プロセシング）を利用した、分子応答性遺伝子発現制御システム（シュードリボスイッチ）の構築を目指している。我々の研究室では、本研究開始以前に、真核生物（植物）であるコムギの胚芽抽出液中で非常に効率よく働くsuppressor tRNAを人工進化によって獲得しており、１年目（平成２５年度）は、このtRNAを基盤に、当該抽出液中におけるtRNAプロセシング機構を調査した。２年目の昨年度（平成２６年度）は、その調査結果に基づいて、核酸応答性のシュードリボスイッチを構築する予定であったが、より本研究の最終目標に近い分子応答性のシュードリボスイッチ構築に向けて、そのプロトタイプ作製に成功した。具体的には、テオフィリンという小分子に特異的に結合するRNAアプタマーを上記tRNAに結合させ、テオフィリン依存的にプロセシングを誘起するシステムを構築した。プロセシングを受け成熟化したsuppressor tRNAは、対応するコドンを含むレポーター遺伝子の完全発現を促進できるため、分子応答性の遺伝子発現制御が可能となる。本システムは、１年目の調査で判明したtRNAプロセシング機構の特徴が非常に巧妙に利用されており、全く新しい遺伝子発現制御システムとなっている。今後は、このプロトタイプを基盤に分子応答性を最適化するとともに、汎用性のあるシュードリボスイッチ設計法の確立を図りたい。また、交付申請書に示した通り、発現ON時の翻訳効率を上げるためのmRNAの改良にも取り組み、一定の成果を得た。
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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
trans型ではあるものの、シュードリボスイッチのプロトタイプ作製に成功しており、また、当初計画になかったmRNAの改良にも一定の成果を挙げている。以上のことから、研究はおおむね順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、昨年度に作製したtrans型シュードリボスイッチのプロトタイプを基盤に分子応答性を最適化するとともに、汎用性のある『シュードリボスイッチ』設計法を確立する。また、核酸応答に特化したシュードリボスイッチを構築することで、微量核酸検出への応用も図りたい。さらに時間が許せば、現在trans型であるシュードリボスイッチをcis型に発展させることを検討する。
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| Causes of Carryover |
H27度交付予定額がH26年度交付額（前年度からの繰り越し含む）の半分程度であり、H27年度の研究計画から当該年度の研究遂行が困難になると予想されるため、繰り越しを決定した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
物品費やその他の費用として使用する予定である。
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