| Project/Area Number |
20K12644
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 90120:Biomaterials-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
Ohno Hirohisa 京都大学, iPS細胞研究所, 特定拠点助教 (90612391)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | mRNA / 遺伝子治療 / キャップ / 人工mRNA / 5'キャップ / 化学修飾 / RNAワクチン / 5' キャップ |
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| Outline of Research at the Start |
近年、人工メッセンジャーRNA（mRNA）を利用する遺伝子導入が注目されている。DNAを使う既存の方法に対して、RNAはゲノムDNAに予期しない変異を生じさせる危険性が少ないため、より安全性が高い。しかし、RNAは極めて分解されやすい分子であるため、遺伝子発現の持続時間が短く発現強度も比較的低い。
これらの課題を解決するために、本研究では、人工mRNAの安定性や遺伝子発現活性を高めることができる化学修飾を調べ、実用的な遺伝子導入プラットフォームとなりうる高機能な人工mRNAの開発を行う。高機能な人工mRNAを実現できれば、遺伝子治療やRNAワクチンへの応用が期待できる。
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| Outline of Final Research Achievements |
In recent years, gene introduction methods utilizing synthetic messenger RNA (mRNA), as exemplified by RNA vaccines, have garnered significant attention. RNA is considered highly safe due to its lower risk of causing unexpected mutations in genomic DNA; however, it also faces challenges such as instability. This study aims to address these challenges and develop more practical synthetic mRNA. To improve mRNA stability and protein expression levels, I focused on the 5’ cap structure, establishing methods to introduce various modifications at the cap site and identifying modified caps that enhance protein expression levels. Additionally, I worked on developing mRNA capable of expressing proteins exclusively in target cells.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では、mRNAの5’キャップ構造に多様な化学修飾を導入できる方法を確立した。本研究で見出したタンパク質発現レベルを向上させる修飾キャップは人工mRNAの作製に利用できる。また、修飾キャップの化学構造を利用することで、キャップ部位を蛍光色素などの様々な機能性分子で標識できることを示した。これはRNA研究のための新たなツールになりうる。さらに、標的細胞のみでタンパク質発現を行えるmRNAの開発を行った。これは副作用の低減につながり、より安全なmRNA医薬の実現の役立つと考えられる。
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