| 研究課題/領域番号 |
19K05723
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分37020:生物分子化学関連
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| 研究機関 | 甲南大学 |
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研究代表者 |
遠藤 玉樹 甲南大学, 先端生命工学研究所, 准教授 (90550236)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | RNA / 構造変化 / バイオセンサー / セレクション / 合理設計 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、細胞内で効率良く機能するRNA構造スイッチを合理的に設計する技術基盤を確立する。そのために、
1.細胞内分子環境でのRNA構造スイッチの簡便な最適化技術を【構築する】
2.細胞内でのRNA構造スイッチの機能を【実証する】
3.RNA構造スイッチの熱安定性解析から合理的な設計技術を【確立する】
という3つの研究課題を段階的に遂行し、RNA構造の熱安定性に多大な影響を及ぼす分子環境の影響を考慮に入れつつ、細胞内で効率的に機能するRNA構造スイッチの合理的な設計技術を確立する。これにより、細胞内における特定の代謝産物のバイオイメージング技術や人工的な遺伝子の発現制御技術を飛躍的に発展させる。
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では、細胞内で効率良く機能するRNA構造スイッチを合理的に設計する技術基盤を確立することを目的とした。蛍光分子に結合してその蛍光シグナルを増強させるライトアップアプタマーを機能性RNAのモデルとし、合理的に設計したRNA構造スイッチで標的分子を蛍光イメージングにより検出することを試みた。研究成果として、RNAが固定化された微粒子群（R-CAMPs）を独自に開発し、ライトアップアプタマーおよびRNA構造スイッチの効率的な最適化を可能にした。さらに、最適化されたRNA配列を活用し、細胞内で機能するRNA構造スイッチの合理的な設計が可能であることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で構築したRNA構造スイッチを活用することで、標的分子の動態を細胞内でリアルタイムに解析するイメージング技術や、特定の外部刺激分子による遺伝子の発現制御技術などを合理的に設計できるようになる。それ故、本研究成果は、分析化学、遺伝子工学、細胞工学など幅広い基礎学術分野への貢献が可能である。加えて、特定の分子に応答した構造変化に基づいて薬理作用を発揮するといった、分子環境応答型の核酸医薬品の開発などにも本研究成果を活用できる。つまり本研究成果は、医工学分野への活用も期待され、その社会的意義は極めて大きい。
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