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我々は、RNAとハイブリッド錯体を形成することによって官能基転移を誘起し、部位特異的および塩基特異的に化学修飾する化学反応性人工核酸の開発に成功した[2]。これによってRNAの望みの位置に望みの分子を導入するための原理が確立された。本研究では、さらに概念を展開し、RNAリボース水酸基の化学修飾や、シトシン脱アミノ化反応を誘起するための新しい機能性人工核酸を開発し、RNAに特異的に導入した化学修飾が遺伝子発現や遺伝子編集に及ぼす作用を精査し、RNAレベルで遺伝子制御を行う斬新なバイオツールへの展開を目指した。
前年度までに、RNA中のシチジン4位アミノ基およびアデノシン6位アミノ基を配列特異的および塩基特異的に化学修飾する反応を確立した。さらに、光アシル転移反応の開発を目的にインドリン誘導体および部位特異的にRNAリボース２‘位水酸基をアシル化する人工核酸の検討を行った。
平成29年度は、RNAの部位特異的な化学修飾の翻訳に与える効果を調べるため、短鎖ペプチドをコードするmRNAを用いて非細胞系翻訳システムによるペプチド合成系を確立した。この系では、合成されるペプチドに2種類の抗体認識配列を含んでおり、ウエスタンブロッティング法での高感度検出が可能であり、加えて合成ペプチドの高分解能質量分析による配列解析が容易である。シチジン修飾体では完全長ペプチドと短鎖ペプチドの生成が確認された。
光アシル化のために新たに合成したインドリン誘導体を含む人工核酸は光活性化が確認できたが、アシル化反応ではなく光架橋反応が確認された。新規人工核酸による部位特異的なRNAリボース２‘位水酸基アシル化反応では、反応後10分で反応を完結する触媒基を見出すことができた。
本年度の結果は、RNAを標的とする遺伝子発現制御法開発のさらなる展開の基盤となる重要な成果である。
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