微生物識別用RNAアプタマーの創製

• 研究課題/領域番号: 22658034
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 菊池 洋 豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40273320)
• 研究協力者: 梅影 創 豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 専任講師 (30419436)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,670千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 570千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2010年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
• キーワード: 生物工学 / 核酸 / RNA / 細菌 / 芽胞 / プローブ / ＲＮＡ / 胞子

研究概要

アプタマー選択のための新たな二つの方法、「分子間相互作用の速度論的解析(シミュレーション)を基にした新たなアプタマー選択法」、および「迅速な蛍光ラベル法」を開発した。この方法を細菌芽胞を標的とするRNAアプタマー選択に用いた。得られたどのRNA分子種も芽胞への結合能を示した。これら新規RNAアプタマーは栄養細胞には全く結合せず、芽胞のみに結合した。得られたどの分子種も調べた限りすべての菌の芽胞に結合し、菌種を超えた共通の芽胞成分に特異的なRNAアプタマーが得られたものと結論された。

研究成果

• [雑誌論文] Inhibition of hirame rhabdovirus (HIRRV) growth by RNA aptamers (2012)
  • 著者名/発表者名: Hwang, S. D., Midorikawa, N., Punnarak, P., Kikuchi, Y., Kondo, H., Hirono, I., Aoki, T.
  • 雑誌名: J. Fish Diseases 35(12) ページ: 927-934
  • 査読あり
• [雑誌論文] RNA aptamer(s) inhibit the growth of the fish pathogen viral hemorrhagic septicemia virus (VSHV) (2012)
  • 著者名/発表者名: Punnarak, P.,Santos, M. D., Hwang, S. D., Kondo, H., Hirono, I., Kikuchi, Y., and Aoki, T.
  • 雑誌名: Marine Biotechnology14(6) ページ: 752-761
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-affinity RNA aptamers to C-reactive protein (CRP): newly developed pre-elution methods for aptamer selection (2012)
  • 著者名/発表者名: Orito, N., Umekage, S., Sato, K., Kawauchi, H., Tanaka, H., Sakai, E., Tanaka, T., and Kikuchi, Y.
  • 雑誌名: J. Physics Conf. Ser. 巻: 352(印刷中) ページ: 352-352
  • DOI: 10.1088/1742-6596/352/1/012042
  • 査読あり
• [雑誌論文] RNA aptamer(s) inhibit the growth of the fish pathogen viral hemorrhagic septicemia virus (VSHV) (2012)
  • 著者名/発表者名: Punnarak, P., Santos, M. D., Hwang, S. D., Kondo, H., Hirono, I., Kikuchi, Y., and Aoki, T.
  • 雑誌名: Marine Biotechnology 巻: 14 号: 6 ページ: 752-761
  • DOI: 10.1007/s10126-012-9448-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of hirame rhabdovirus (HIRRV) growth by RNA aptamers (2012)
  • 著者名/発表者名: Hwang, S. D., Midorikawa, N., Punnarak, P., Kikuchi, Y., Kondo, H., Hirono, I., Aoki, T.
  • 雑誌名: J. Fish Diseases 巻: 35 号: 12 ページ: 927-934
  • DOI: 10.1111/jfd.12000
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo circular RNA expression by the permuted intron-exon (PIE) method (2012)
  • 著者名/発表者名: Umekage, S., Uehara, T., Fujita, Y., Suzuki, H., and Kikuchi, Y.
  • 雑誌名: in Innovations in Biotechnology (Ed. E. C. Agbo) 巻: Chapter 4 ページ: 75-90
  • 査読あり
• [雑誌論文] non-coding RNAはじめて物語：じつは古参だったニューフェース (2012)
  • 著者名/発表者名: 菊池 洋
  • 雑誌名: 細胞工学 巻: 31 ページ: 675-676
  • 査読あり
• [雑誌論文] Artificial RNA aptamer production by the marine bacterium Rhodovulum sulfidophilum: Improvement of the aptamer yield using a mutated transcriptional promoter (2011)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, H., Umekage, S., Tanaka, T., and Kikuchi, Y.
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering112(5) ページ: 458-461
  • NAID: 110008761508
  • 査読あり
• [雑誌論文] Artificial RNA aptamer production by the marine bacterium Rhodovulum sulfidophilum : Improvement of the aptamer yield using a mutated transcriptional promoter (2011)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, H., Umekage, S., Tanaka, T., Kakuchi, Y.
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 巻: 112 号: 5 ページ: 458-461
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2011.07.025
  • NAID: 110008761508
  • 査読あり
• [雑誌論文] RNA無常 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菊池洋
  • 雑誌名: ファルマシア(日本薬学会誌) 巻: 47(招待) ページ: 101-101
  • NAID: 110009900890
• [雑誌論文] Kinetically designed RNA aptamer selection (2010)
  • 著者名/発表者名: Umekage, S., Enami, Y., and Kikuchi, Y.
  • 雑誌名: ISNAC 2010 ページ: 104-105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extracellular production of an RNA aptamer by ribonuclease-free marine bacteria harboring engineered plasmids: a proposal for industrial RNA drug production (2010)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, H., Ando, T., Umekage, S., Tanaka, T., and Kikuchi, Y.
  • 雑誌名: Appl. Environ. Microbiol.76(3) ページ: 786-793
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extracellular production of an RNA aptamer by ribonuclease-free marine bacteria harboring engineered plasmids : a proposal for industrial RNA drug production (2010)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, H., Ando, T., Umekage, S., Tanaka, T., Kikuchi, Y.
  • 雑誌名: Appl.Environ.Microbiol. 巻: 76 ページ: 786-793
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetically designed RNA aptamer selection (2010)
  • 著者名/発表者名: Umekage, S., Enami, Y., Kikuchi, Y.
  • 雑誌名: ISNAC 2010 ページ: 104-105
• [雑誌論文] Produktion definierter RNAs im Kulturuberstand von Bakterien (in German) (2010)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi, Y, Suzuki, H., Umekage, S
  • 雑誌名: LABORWELT 巻: 11 ページ: 6-7
  • 査読あり
• [学会発表] 海洋性光合成細菌による人工short hairpin RNAの生産(口頭発表) (2013)
  • 著者名/発表者名: ○長尾信義、鈴木宏道、沼野利佳、梅影創、菊池洋
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] 海洋性紅色非イオウ光合成細菌Rhodovulum sulfidophilumのctrA遺伝子はフロック形成に関与する (2012)
  • 著者名/発表者名: 山本絢也、小松浩之、鈴木宏道、梅影創、田中照通、菊池洋
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 海洋性光合成細菌によるshort hairpin RNAの菌体外生産とRNAプロセシング (2012)
  • 著者名/発表者名: 長尾信義、鈴木宏道、梅影創、沼野利佳、菊池洋
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] 紅色非硫黄性細菌Rhodobacter capsulatusを用いた機能性RNA生産法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 横田哲朗、藤田能亘、鈴木宏道、長尾信義、梅影創、菊池洋
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] T7 RNAポリメラーゼを導入したRhodobacter capsulatusによる機能性RNAの生産 (2012)
  • 著者名/発表者名: 横田哲朗、藤田能亘、鈴木宏道、長尾信義、梅影 創、菊池 洋
  • 学会等名: 第14回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] Designed RNA-induced agarose sol-gel transition (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Umekage and Y. Kikuchi
  • 学会等名: Irago Conference (AP-IRC2012)
  • 発表場所: 伊良湖（愛知県）
• [学会発表] Horizontal gene transfer mediated by gene transfer agent of marine phototrophic bacterium Rhodovulum sulfidophilum (2012)
  • 著者名/発表者名: Junya Yamamoto, Hiroyuki Komatsu, Hiromichi Suzuki, So Umekage and Yo Kikuchi
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会（ワークショップへの招待講演）
  • 発表場所: 福岡
  • 招待講演
• [学会発表] 機能性RNAを用いたアガロースのゾル-ゲル転移 (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Umekage and Y. Kikuchi
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会（ワークショップへの招待講演）
  • 発表場所: 福岡
  • 招待講演
• [学会発表] 海洋性光合成細菌Rhodovulum sulfidophilumの菌体外核酸生産機構の解明を目指したctrAホモログのクローニングとその機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本絢也、小松浩之、鈴木宏道、梅影創、田中照通、菊池洋
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] ヒト血清中のリボヌクレアーゼに耐性を示すRNA配列の発見 (2011)
  • 著者名/発表者名: 梅影創、越智明徳、Pan Wu、菊池洋
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] 機能性RNAの大量生産に向けて:広域宿主プラスミドベクターの高コピー化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 坂本龍太、鈴木宏道、梅影創、菊池洋
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] 機能性RNAの微生物生産:short hairpin RNA生産の試み (2011)
  • 著者名/発表者名: 長尾信義、鈴木宏道、沼野利佳、梅影創、菊池洋
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] アガロースゾル・ゲルに結合するRNAアプタマーの機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中野彰利、坂下淳、西田憲正、Yinhua Fang、鈴木宏道、梅影創、菊池洋
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] 夢の新薬RNAドラッグの発酵生産:細胞外核酸を生産する海洋性細菌の生理と応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菊池洋
  • 学会等名: 麻布大学生物科学総合研究所セミナー
  • 発表場所: 相模原市、麻布大学(招待講演)
  • 年月日: 2011-12-09
• [学会発表] High-affinity RNA aptamers to C-reactive protein (CRP) : newly developed pre-elution methods for aptamer selection (2011)
  • 著者名/発表者名: Nobuo Orito, So Umekage, Kuninori Sato, Satoshi Kawauchi, Hideyuki Tanaka, Etsuko Sakai, Terumichi Tanaka, Yo Kikuchi
  • 学会等名: AP-IRC (The Asia-Pacific Interdisciplinary Research Conference)
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学、愛知県
  • 年月日: 2011-11-17
• [学会発表] Discovery of an RNA sequence resistant to human serum Ribonucleases (2011)
  • 著者名/発表者名: So Umekage, Yo Kikuchi
  • 学会等名: AP-IRC (The Asia-Pacific Interdisciplinary Research Conference)
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学、愛知県
  • 年月日: 2011-11-17
• [学会発表] Regulation of RNA enzyme with protein switch (2011)
  • 著者名/発表者名: Terumichi Tanaka, Yo Kikuchi
  • 学会等名: AP-IRC (The Asia-Pacific Interdisciplinary Research Conference)
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学、愛知県
  • 年月日: 2011-11-17
• [学会発表] Melanopsin resets circadian rhythms in fibroblast cell by inducing clock gene Periodl (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomoe Uehara, Yo Kikuchi, Rika Numano
  • 学会等名: AP-IRC (The Asia-Pacific Interdisciplinary Research Conference)
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学、愛知県
  • 年月日: 2011-11-17
• [学会発表] 海洋性光合成細菌Rhodovulum sulfidophilumの菌体外核酸の能動的な放出現象と機能性RNA生産への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 梅影創、鈴木宏道、小松浩之、菊池洋
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都国際会館(シンポジウムでの招待講演)
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] 海洋性光合成細菌Rhodovulum sulfidophilumを用いたshort hairpin RNAの生産 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長尾信義、鈴木宏道、梅影創、菊池洋
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都国際会館
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] ヒト血清中においても分解されにくいRNA配列 (2011)
  • 著者名/発表者名: 梅影創、越智明徳、菊池洋
  • 学会等名: アンチセンス・遺伝子・デリバリーシンポジウム2011
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-09-02
• [学会発表] 海洋性光合成細菌におけるshort hairpin RNAプロセシング機構の解析と効率的生産への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長尾信義、鈴木宏道、梅影創、菊池洋
  • 学会等名: RNAフロンティアミーティング2011
  • 発表場所: 愛知県大府(あいち健康プラザ)
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] ヒト血清中においても分解されにくい天然型RNA配列 (2011)
  • 著者名/発表者名: 梅影創、越智明徳、菊池洋
  • 学会等名: RNAフロンティアミーティング2011
  • 発表場所: 愛知県大府(あいち健康プラザ)
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] Artificial RNA production using an engineered bacterium(口頭発表) (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiromichi Suzuki, So Umekage, Terumichi Tanaka, and ○Yo Kikuchi
  • 学会等名: Annual Meeting of the RNA Society (in conjunction with 13 th Annual Meeting of the RNA Society of Japan)
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-06-18
• [学会発表] Artificial RNA production using an engineered bacterium (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiromichi Suzuki, So Umekage, Terumichi Tanaka, Yo Kikuchi
  • 学会等名: 16^<th> Annual Meeting of the RNA Society
  • 発表場所: 京都国際会館
  • 年月日: 2011-06-18
• [学会発表] 夢の核酸医薬をお安く:RNAアプタマーとその製造方法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菊池洋
  • 学会等名: 第18回NPO法人東京血管疾患研究所セミナー
  • 発表場所: 東京大学(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-11
• [学会発表] Improvement of the rrn promoter for extracellular production of functional RNAs by marine phototrophic bacterium Rhodovulum sulfidophilum (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiromichi Suzuki, So Umekage, Terumichi Tanaka, Yo Kikuchi
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会 第83回日本生化学会大会合同大会(BMB2010)
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] Extracellular nucleic acids of the marine bacterium Rhodovulum sulfidophilum and extracellular production of an RNA aptamer using this bacterium (2010)
  • 著者名/発表者名: Yo Kikuchi, Hiromichi Suzuki, So Umekage
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会 第83回日本生化学会大会合同大会(BMB2010)(ワークショップ:細胞外核酸の新たな息吹:環境科学、医科学での機能研究の新展開)
  • 発表場所: 神戸(招待)
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Kinetically designed rational aptamer selection (2010)
  • 著者名/発表者名: So Umekage, Yukiko Enami, Yo Kikuchi
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会 第83回日本生化学会大会合同大会(BMB2010)
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Kinetically designed RNA aptamer selection (2010)
  • 著者名/発表者名: So Umekage, Yukiko Enami, Yo Kikuchi
  • 学会等名: 第37回国際核酸化学シンポジウム
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-11-12
• [学会発表] RNase低活性細菌によるストレプトアビジンRNAアプタマーの発酵生産 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木宏道、藤田能亘、梅影創、田中照通、菊池洋
  • 学会等名: 第12回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-07-28
• [図書] In vivocircular RNA expression by the permuted intron-exon (PIE) method, in Innovations in Biotechnology (Ed. E. C. Agbo, ISBN 978-953-51-0096-6, Intech Open) Chapter 4 (2012)
  • 著者名/発表者名: Umekage, S., Uehara, T., Fujita, Y., Suzuki, H., and Kikuchi, Y.
  • 出版者: Intech Open
• [図書] 生体エネルギーと代謝、「理工系学生のための生命科学・環境科学」榊佳之・平石明編 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菊池洋
  • 出版者: 東京化学同人
• [図書] 「理工系学生のための生命科学・環境科学」榊佳之・平石明編 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菊池洋
  • 出版者: 東京化学同人
• [図書] 理工系学生のための生命科学・環境科学(菊池洋担当全190ページ中pp.5-33第一章、第二章) (2011)
  • 著者名/発表者名: 平石明、榊佳之(編)
  • 出版者: 東京化学同人
• [図書] Extracellular nucleic acids of the marine phototrophic bacterium Rhodovulum sulfidophilumand related bacteria: Physiology and biotechnology. In "Extracellular nucleic acids"., eds. Kikuchi, Y.and Rykova, E. A series of "Nucleic Acids and Molecular Biology", ed. Gross,H. J., Vol. 25 (2010)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi, Y
  • 出版者: Springer-Verlag, Heidelberg
• [図書] "Extracellular nucleic acids". A series of "Nucleic Acids and Molecular Biology", ed. Gross, H. J., Vol. 25 (2010)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi, Y.and Rykova, E. eds.
  • 総ページ数: 232
  • 出版者: Springer-Verlag, Heidelberg
• [図書] Produktion definierter RNAs im Kulturuberstand von Bakterien (in German) (2010)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi, Y., Suzuki, H., und Umekage, S
  • 出版者: LABORWELT
• [図書] Extracellular nucleic acids.A series of "Nucleic Acids and Molecular Biology"(ed.Gross, H.J.)(Vol.25) (2010)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi, Y., Rykova, E.(eds.)
  • 総ページ数: 232
  • 出版者: Springer-Verlag, Heidelberg
• [備考]
  • URL: http://www.tut.ac.jp/teach/main.php?mode=detail&article=362
• [備考] 研究内容に関連して
  • URL: http://rna.ens.tut.ac.jp
• [産業財産権] 改良されたオリゴヌクレオチドおよびそのオリゴヌクレオチドを含む医薬組成物 (2013)
  • 発明者名: 梅影創、越智明徳、菊池洋
  • 権利者名: 国立大学法人豊橋技術科学大学
  • 出願年月日: 2013-05-30
  • 外国
• [産業財産権] 改良されたオリゴヌクレオチドおよびそのオリゴヌクレオチドを含む医薬組成物 (2012)
  • 発明者名: 梅影創、越智明徳、菊池洋
  • 権利者名: 梅影創、越智明徳、菊池洋
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2012-05-30
  • 外国
• [産業財産権] 改良されたオリゴヌクレオチドおよびそのオリゴヌクレオチドを含む医薬組成物 (2011)
  • 発明者名: 梅影創、越智明徳、菊池洋
  • 権利者名: 豊橋技術科学大学
  • 出願年月日: 2011-05-30