| 研究課題/領域番号 |
20K12644
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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90120:生体材料学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
大野 博久 京都大学, iPS細胞研究所, 特定拠点助教 (90612391)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020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 | 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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| 研究開始時の研究の概要 |
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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| 研究成果の概要 |
近年、RNAワクチンに代表されるように、人工メッセンジャーRNA（mRNA）を利用する遺伝子導入法が注目されている。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安全性が高いが、不安定性などの課題も抱えている。本研究では、そのような課題を解決し、より実用的な人工mRNAを開発することを目指した。mRNAの安定性とタンパク質発現レベルを改善するため、5’キャップ構造に着目し、キャップ部位に多様な修飾を導入する方法を確立し、タンパク質発現レベルを向上させる修飾キャップを見出すことができた。また、標的細胞のみでタンパク質を発現させることが可能なmRNAの開発にも取り組んだ。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
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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