分子擬態を利用したRNA新薬の創製

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11557190
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 中村 義一 東京大学, 医科学研究所, 教授 (40114590)
• 研究分担者: 渡辺 すみ子 東京大学, 医科学研究所, 助手 (60240735)
• キーワード: RNA / SELEX / 試験管内人工進化法 / アプタマー / 分子擬態 / 阻害剤 / 癌抑制 / 翻訳開始因子

研究概要

ランダムな配列を持つRNAプールから目的とする活性を有するRNA分子(アプタマー)を試験管内で濃縮・取得するSELEX法により、標的分子のアゴニスト、アンタゴニスト、リガンド等を作成しRNA性医薬品の開発へ応用する目的で、平成12年度は動物細胞の翻訳開始因子eIF4G,eIF4A1を標的にしたSELEXを行った。その結果、eIF4A1とeIF4Gに対するRNAアプタマーが取得できた。前者のクローン中には解離定数〜3nMという、一般的な抗原と抗体の結合力に匹敵する強力な結合能を持つものもある。これらeIF4A1に対するアプタマーはATPase活性を阻害することから、何らかの生理作用を持つことが期待できる。
開始因子eIF4E,eIF4A及びeIF4Gからなる複合体は40SリボソームとmRNAの結合に必須で、eIF4AはATPase活性を有するRNA helicaseでmRNAの2次構造をほどくことにより翻訳を促進する働きがある。eIF4GはeIF4E,eIF4Aをまとめるアダプターの役割を持つ。このうち、eIF4EとeIF4Gは培養細胞で過剰発現させると癌化が促進されることが報告されていることから、これらタンパク質の機能を阻害することができれば細胞の癌化を抑制できる可能性がある。今後、in vitro translationに対する影響を詳しく調べると伴に、培養細胞に投与もしくは発現させてその影響を調べる予定である。同時に、30種類以上ある翻訳開始に関わる因子のできるだけ多くに対してアプタマーの作成を行う予定である。これら相互作用を持つRNA分子については生化学的解析を行った後、培養細胞レベル、個体レベルで生理作用があるかどうかを検討し、医薬品への応用に可能性を探りたい。

研究成果

• [文献書誌] Ito,K.: "A tripeptide 'anticodon' deciphers stop codons in messenger RNA."Nature. 403. 680-684 (2000)
• [文献書誌] Nakamura,Y.: "Mimicry grasps reality in translation termination."Cell. 101. 349-352 (2000)
• [文献書誌] Wilson,K.: "Functional sites of interaction between release factor RF1 and the ribosome."Nature Struct.Biol.. 7. 866-870 (2000)
• [文献書誌] Tanaka,R.: "Intronic U50 small-nucleolar-RNA (snoRNA) host gene of no protein-coding potential is mapped at the chromosome breakpoint t(3 ; 6)(q27 ; q15) of human B-cell lymphoma."Genes Cells. 5. 277-287 (2000)
• [文献書誌] Tin,O.F.: "Proteolytic fragmentation of polypeptide release factor 1 of Thermus hermophilus and crystallization of the stable fragments."Biochimie. 82. 765-772 (2000)
• [文献書誌] Toyoda,T.: "Crystal structure combined with genetic analysis of the Thermus thermophilus ribosome recycling factor shows that a flexible hinge may act as a functional switch."RNA. 6. 1432-1444 (2000)
• [文献書誌] Ishino,T.: "Interaction of ribosome recycling factor and elongation factor EF-G with E.coli ribosomes studied by surface plasmon resonance technique."Genes Cells. 5. 953-963 (2000)
• [文献書誌] Fujiwara,T.: "Functional mapping of the ribosome contact site in the ribosome recycling factor."RNA. 7. 64-70 (2001)
• [文献書誌] Nakamura,Y.: "Genetic probes to bacterial release factors : tRNA mimicry hypothesis and beyond. In : The Ribosome : Structure,Function,Antibiotics and Ceuular Interactions"The American Society for Microbiology, Washington,D.C.. 519-526 (2000)