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オリゴDNAを用いたタンパク質発現を促進させる新手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K14513
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生体関連化学
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

渡邉 貴嘉  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 講師 (70554020)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードタンパク質 / オリゴDNA / RNAの高次構造 / 翻訳促進 / バイオ医薬 / バイオ医薬品 / 蛋白質
研究成果の概要

本研究では、mRNAの高次構造領域に相補的なオリゴDNAをハイブリダイズさせることでmRNAの局所的な高次構造を解消させ、タンパク質の翻訳を促進させる新手法の開発を行った。
タンパク質発現mRNAに相補的なオリゴDNAをハイブリダイズさせて無細胞翻訳系でタンパク質を発現させたところ、特定のmRNA領域にオリゴDNAをハイブリダイズさせた場合においてタンパク質発現量の向上が確認された。また、このオリゴDNAを用いた翻訳促進のメカニズムを解明し、さらにバイオ医薬品などの有用タンパク質の高効率発現にも適用可能な技術であることを実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

一般的にmRNAに相補的なオリゴを作用させるとタンパク質の翻訳が抑制されると考えられているが、本研究ではこの常識を覆し、偶然発見したmRNAの高次構造の解消によるタンパク質の翻訳促進効果に着目して、汎用的なタンパク質の発現促進技術に利用した点に学術的な意義を有する。
本手法を用いることによって、mRNAの高次構造が原因で発現効率の低かったタンパク質を高効率で発現させることが可能となり、基礎研究の発展のみならず、将来的にはバイオ医薬品生産の高効率化など産業面でも大きく貢献でき、社会的に大きな波及効果が得られると期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] mRNAの高次構造制御によるタンパク質の翻訳促進2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉貴嘉・芳坂貴弘
    • 学会等名
      第13回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] オリゴDNAを用いたタンパク質発現を促進させる新手法2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉貴嘉・芳坂貴弘
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] オリゴDNAのハイブリダイゼーションによるmRNAの翻訳効率の向上2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉貴嘉・森下昌輝・芳坂貴弘
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] オリゴDNAのハイブリダイゼーションによるmRNAの翻訳効率の向上とバイオ医薬への応用2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉貴嘉・森下昌輝・芳坂貴弘
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Inter- and intramolecular photocrosslink of proteins through incorporation of nonnatural amino acids2018

    • 著者名/発表者名
      Rumi Shiba, Takayoshi Watanabe, Takahiro Hohsaka
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on Dynamical Ordering of Biomolecular Systems for Creation of Integrated Functions
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光クロスリンクアミノ酸の部位特異的導入によるタンパク質の分子間および分子内光クロスリンク2018

    • 著者名/発表者名
      芝るみ・渡邉貴嘉・芳坂貴弘
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 光架橋性非天然アミノ酸の導入によるタンパク質の分子間および分子内光架橋2017

    • 著者名/発表者名
      芝るみ・渡邉貴嘉・芳坂貴弘
    • 学会等名
      第12回無細胞生命科学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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