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RNA干渉による1遺伝子特異的発現抑制システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 20034011
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京大学

研究代表者

程 久美子  東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (50213327)

研究分担者 内藤 雄樹  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (60451829)
西 賢二  東京大学, 大学院・理学系研究科, 特任研究員 (50466801)
研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
2009年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2008年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
キーワード遺伝子 / RNA干渉 / ゲノム / バイオテクノロジー / マイクロアレイ
研究概要

RNA interference (RNAi, RNA干渉)法は簡便で有効な遺伝子機能抑制法として広く利用されているが、siRNAは本来の標的遺伝子以外の多くの遺伝子に対しても意図せぬ抑制効果(off-target効果)をもたらすことが明らかとなってきて、特異性という点においてRNAi法には大きな問題点が残されている。本研究では、この問題を解消し、標的となる1遺伝子のみを特異的に抑制できるRNAi法の確立を目指している。
これまでに、我々は哺乳類細胞で効率よくRNAiを誘導できるshort interfering RNA (siRNA)の配列上の規則性を検討し、非常に高い確率で有効なsiRNA配列を選択できる手法を確立した。昨年は、siRNAのガイド鎖の5'末端側の約1/3のシードと呼ばれる領域(5'末端から2-8塩基の部分)はDNAに置換しても、本来の標的遺伝子に対する抑制活性にはほとんど影響がないが、off-target効果は明らかに減弱することがわかり、off-target効果が弱いsiRNAとして有用であることを示した。
本年度は、off-target効果はsiRNAのシードと標的mRNAとで形成される2本鎖RNAの熱力学的安定性に依存していることを明らかにしてきた。すなわち、シードが強く標的mRNAと対合すると強いoff-target効果が起こり、弱い場合にはoff-target効果はほとんど認められない。しかし、両者とも本来の標的遺伝子に対する抑制効果には大きな変化はもたらさない。したがって、シードの対合エネルギーが低いsiRNAは目的の1遺伝子を効率よく抑制できるにも関わらずoff-target効果をほとんど起こさず、非常に特異的なRNAiを誘導できるsiRNAであることがわかった。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件) 図書 (5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Bipartite roles of the central region of the siRNA guide strand in RAN interference due to modified siRNA with a DNA seed arm.2009

    • 著者名/発表者名
      Ui-Tei, K.
    • 雑誌名

      Res.Adv. in Nucleic Acids Research 3

      ページ: 1-17

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Thermodynamic stability and Watson-Crick base pairing in the seed duplex are maior determinants of the efficiency of the siRNA-based offtarget effect.2008

    • 著者名/発表者名
      Ui-Tei, K.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res. 36

      ページ: 7100-7109

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional dissection of siRNA sequence by systematic DNA substitution : modified siRNA with a DNA seed arm is a powerful tool for mammalian gene silencing with significantly reduced offtarget effect2008

    • 著者名/発表者名
      Ui-Tei, K.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res. 36

      ページ: 2136-2151

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New highly potent and specific E6 and E7 siRNAs for treatment of HPV16 positive cervical cancer2008

    • 著者名/発表者名
      Yamato, K.
    • 雑誌名

      Cancer Gene Therapy 15

      ページ: 140-153

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 部分的DNA置換によるsiRNA配列の領域特異的機能解析-シード領域をDNAに置換したsiRNAはoff-target効果がない2008

    • 著者名/発表者名
      程久美子
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会・第81回日本生化学会合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2008-12-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] DNA-modified siRNA-dependent Gene Silencing Responsible for Reducing Off-target Transcript Silencing is Induced Through a Parallel Pathway with siRNA-mediated RNA Interference2008

    • 著者名/発表者名
      Ui-Tei, K.
    • 学会等名
      2008 International Symposium on Micro-NanoMechatro nics and Human Science
    • 発表場所
      Nagoya, JAPAN
    • 年月日
      2008-11-07
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] RNAi Cell Microarray by Reverse Transfection of siRNA and shRNA Vector for Functional Genomics2008

    • 著者名/発表者名
      Piao, Z-F.
    • 学会等名
      2008 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • 発表場所
      Nagoya, JAPAN
    • 年月日
      2008-11-07
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] Proceedings of the 2008 Micro-NanoMechatronics and Human Science (MHS2008)2009

    • 著者名/発表者名
      Ui-Tei, K.
    • 出版者
      Reduced base-base interactions between the DNA seed and RNA target are the major determinants of a significant reduction in the off-target effect due to DNA-seed-containing siRNA.(In press)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] Proceedings of the 2008 Micro-NanoMechatronics and Human Science (MHS2008)2009

    • 著者名/発表者名
      Naito, Y.
    • 出版者
      Functional shRNA expression system with reduced off-target effect.(In press)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] Proceedings of the 2008 Micro-NanoMechatronics and Human Science (MHS2008)2008

    • 著者名/発表者名
      Ui-Tei, K.
    • 出版者
      DNA-modified siRNA-dependent gene silencing with reduced off-target effect is induced through a pathway parallel to that for siRNA-mediated RNA interference
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] Proceedings of the 2008 Micro-NanoMechatronics and Human Science (MHS2008)2008

    • 著者名/発表者名
      Piao, Z-F.
    • 出版者
      RNAi microarray by reverse transfection of siRNA and shRNA for functional genomics
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] RNA interference Research Progress2008

    • 著者名/発表者名
      Naito, Y.
    • 出版者
      Evaluation of published rational siRNA design algorithms using firefly luciferase gene as a reporter
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://ui-tei.rnai.jp

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://ui-tei.rnai.jp

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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