細胞内RNA-Proteinナノ構造体の設計法の開発

• 研究課題/領域番号: 15K13314
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 藤田 祥彦 京都大学, iPS細胞研究所, 特定拠点助教 (60589266)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: RNA / synthetic biology / nano technology / nanotechnology / RNA switch / miRNA

研究成果の概要

本研究では、人工的にデザインしたRNAと細胞内に存在するRNAに結合するタンパク質や相互作用するmiRNAを組み合わせることで、細胞内の環境に応じてRNA-タンパク質ナノ構造を構築し、さらに翻訳量が変化するRNAスイッチを構築した。いずれも細胞の機能を自在に制御する基盤技術となる。RNAスイッチについては、特異的な細胞の選別技術を確立し、がん細胞除去や未分化細胞の除去などへ利用できる可能性を示した。

研究成果

• [国際共同研究] University of Seoul(韓国)
• [雑誌論文] Competition between translation initiation factor eIF5 and its mimic protein 5MP determines non-AUG initiation rate genome-wide (2017)
  • 著者名/発表者名: Tang Leiming、Morris Jacob、Wan Ji、Moore Chelsea、Fujita Yoshihiko、Gillaspie Sarah、Aube Eric、Nanda Jagpreet、Marques Maud、Jangal Maika、Anderson Abbey、Cox Christian、Hiraishi Hiroyuki、Dong Leiming、Saito Hirohide、Singh Chingakham Ranjit、Witcher Michael、Topisirovic Ivan、Qian Shu-Bing、Asano Katsura
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: 45 号: 20 ページ: 11941-11953
  • DOI: 10.1093/nar/gkx808
  • NAID: 120006537139
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Protein-driven RNA nanostructured devices that function in vitro and control mammalian cell fate. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomonori Shibata, Yoshihiko Fujita, Hirohisa Ohno, Yuki Suzuki, Karin Hayashi, Kaoru R. Komatsu, Shunsuke Kawasaki, Kumi Hidaka, Shin Yonehara, Hiroshi Sugiyama, Masayuki Endo and Hirohide Saito
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 8 号: 1 ページ: 540-540
  • DOI: 10.1038/s41467-017-00459-x
  • NAID: 120006346264
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cell-type-specific genome editing with a microRNA-responsive CRISPR?Cas9 switch (2017)
  • 著者名/発表者名: Hirosawa Moe、Fujita Yoshihiko、Parr Callum、Hayashi Karin、Kashida Shunnichi、Hotta Akitsu、Woltjen Knut、Saito Hirohide
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: 45 号: 13 ページ: e118-e118
  • DOI: 10.1093/nar/gkx309
  • NAID: 120006306001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Synthetic mRNA devices that detect endogenous proteins and distinguish mammalian cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki Shunsuke、Fujita Yoshihiko、Nagaike Takashi、Tomita Kozo、Saito Hirohide
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: 45 号: 12 ページ: e117-e117
  • DOI: 10.1093/nar/gkx298
  • NAID: 120006305984
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] RNA-based gene circuits for cell regulation (2016)
  • 著者名/発表者名: Karagiannis P, Fujita Y, Saito H*.
  • 雑誌名: Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｊａｐａｎ Ａｃａｄｅｍｙ． Ｓｅｒ． Ｂ： Ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ 巻: 92 号: 9 ページ: 412-422
  • DOI: 10.2183/pjab.92.412
  • NAID: 130005277956
  • ISSN: 0386-2208, 1349-2896
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Safe and versatile miRNA-responsive ON switch (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko Fujita, Karin Hayashi, Hirohide Saito
  • 学会等名: THE 43rd NAITO CONFERENCE ON Noncoding RNA : Biology, Chemistry, & Diseases
  • 国際学会
• [学会発表] Construction of Simple miRNA responsive ON switch (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko Fujita, Hirohide Saito
  • 学会等名: 第１9回日本RNA学会年会
• [学会発表] RNA合成生物学からの再生医療へのアプローチ (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤田 祥彦
  • 学会等名: 学長裁量経費プロジェクト 「理工医薬RNAアライアンス」主催 富山RNAワークショップ
  • 招待講演
• [学会発表] RNA/RNPによる医療応用へ向けたDNAフリーな遺伝子回路 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤田 祥彦
  • 学会等名: ConBio2017
• [学会発表] miRNA-responsive ON switch using non-canonical mRNA structure (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko Fujita, Karin Hayashi, Hirohide Saito
  • 学会等名: ISBC2017
  • 国際学会
• [学会発表] RNA合成生物学からの再生医療へのアプローチ (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤田 祥彦
  • 学会等名: 富山RNAワークショップ
  • 発表場所: 富山大学 杉谷キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] Design of a miRNA-responsive ON switch (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko Fujita, Karin Hayashi, Hirohide Saito
  • 学会等名: RNA 2016
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center
  • 年月日: 2016-06-28
  • 国際学会
• [学会発表] iPS細胞中で働くセンサー (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤田祥彦、齊藤博英
  • 学会等名: 新学術領域「分子ロボティクス」第7回領域会議
  • 発表場所: 西浦温泉ホテルたつき(愛知県蒲郡市)
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] miRNA応答mRNAの設計と細胞のmiRNA活性プロファイルの作成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤田 祥彦, 齊藤博英
  • 学会等名: 分子ロボティクス研究会
  • 発表場所: 京都大学物質-細胞統合システム拠点 本館 2 階セミナー室 京都市左京区吉田本町
  • 年月日: 2016-02-20
  • 招待講演
• [学会発表] 人工RNAシステムを利用した遺伝子操作と細胞運命制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤田 祥彦, 齊藤博英
  • 学会等名: 日本進化学会
  • 発表場所: 中央大学後楽園キャンパス 東京都文京区春日1-13-27
  • 年月日: 2015-08-20
  • 招待講演
• [学会発表] RNP ナノ構造の空間配置を利用したレセプターの信号制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤田 祥彦, 齊藤博英
  • 学会等名: 2015 年 RNA学会
  • 発表場所: ホテルライフォート札幌 北海道札幌市中央区南10条西1-1-30
  • 年月日: 2015-07-15
• [図書] 細胞工学 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤田 祥彦, 齊藤 博英
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 学研メディカル秀潤社
• [産業財産権] 巨核球細胞群における細胞の不均質性を識別する方法 (2017)
  • 発明者名: 江藤浩之/齊藤博英/橋本一哉/藤田祥 彦/他3名
  • 権利者名: 江藤浩之/齊藤博英/橋本一哉/藤田祥 彦/他3名
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2017
  • 外国
• [産業財産権] miRNA 応答性マーカー遺伝子を有する mRNA ライブラリ作製法 (2017)
  • 発明者名: 齊藤 博英/藤田 祥彦
  • 権利者名: 齊藤 博英/藤田 祥彦
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2017-209406
  • 出願年月日: 2017