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2019 年度 実施状況報告書

トリアゾール連結型アミノアシルtRNAによるアミノ酸導入技術革新

研究課題

研究課題/領域番号 16K05836
研究機関東京大学

研究代表者

藤野 智子  東京大学, 物性研究所, 助教 (70463768)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
キーワードトリアゾール / RNA / 二重鎖
研究実績の概要

タンパク質・ポリペプチドへの非天然型アミノ酸導入法の開発は,医農薬をはじめ幅広い分野で注目されている.現在,非天然型アミノ酸をtRNAに人為的に連結させたアミノアシルtRNAをその運搬体として用いる手法が汎用されているが,アミノアシルtRNAの化学合成においては,効率の低さや導入可能なアミノ酸構造への制約などが克服すべき課題となっていた.本研究では,銅触媒アジドアルキン付加環化(CuAAC)反応をアミノ酸部とtRNA部の連結反応に活用することで,アミノアシルtRNAの高効率・簡便合成法を開発することを目的とする.これにより導入可能な非天然型アミノ酸を拡張し,タンパク質・ポリペプチドの自在な修飾・編集法の確立を目指す.

本手法の開発においては,天然型RNA中において,トリアゾール連結部を含む非天然型RNA部がどのような構造的・熱力学的性質を示すのかが鍵となる.これまでにこうした非天然型連結部の存在による効果への基礎的知見はあまりなく,自身の開発した本課題のトリアゾール連結部においては検討例がほとんどない.今年度は,これを明白にするためのモデル化合物を合成し,トリアゾールの導入効果を調べることを目標とした.特にこれまで構造的・熱力学的知見に対する報告例のない,複数のトリアゾール部を導入したオリゴマーの合成法を新たに開発し,その天然型RNAとの二重鎖の構造・熱力学的解析により非天然型連結部の示す特質を見出した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究課題の遂行においては,トリアゾール部を含む非天然型tRNAのアンチコドン部とその鋳型となるmRNAのコドン部との二重鎖の形成におけるトリアゾール部振る舞いを理解することが鍵となる.この二重鎖形成部は,tRNAやmRNAといった数十~百塩基からなる巨大な鎖内では局所的部位であり,tRNAやmRNAそのものを用いて解析しても二重鎖部の挙動を明白にすることはできない.本年度は,こうしたアゾール連結RNAと天然型RNAからなる二重鎖の構造的・熱力学的性質を明白にするためのモデル物質を合成し,天然型とは異なる特質を見出すことができ,論文報告することができた.

今後の研究の推進方策

最終年度となる来年度は,本課題の中心分子となるtRNA合成に挑む.前年度までに開発した手法を74量体からなるtRNA前駆体に適用し,5'位アルキン部をもつアミノアシルtRNA合成法を開発する.本年度得られた知見をもとに,その構造的・熱力学的特質に基づいた機能性を明らかにしていく予定である.

次年度使用額が生じた理由

今年度6月に育児休暇を途中終了し,物性研究所に異動したことで研究環境立ち上げの必要が生じ,
支出額を変更した.研究計画は継続して行う予定である.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Duplex-forming oligonucleotide of triazole-linked RNA2019

    • 著者名/発表者名
      Fujino, T.; Suzuki, T.; Ooi, T.; Ikemoto, K; Isobe, H.
    • 雑誌名

      Chem. Asian J.

      巻: 14 ページ: 3380-3385

    • DOI

      10.1002/asia.201901112

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Syntheses and Field-Effect Transistor Characteristics of Novel Nickel-Dithiolene Complexes with Methoxybenzene Moieties2019

    • 著者名/発表者名
      L. Zhang, S. Yokomori, D. Zhang, T. Fujino, S. Dekura, H. Mori
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会
  • [学会発表] Syntheses and Field-Effect Transistor Characteristics of Novel Nickel-Dithiolene Complexes with Methoxybenzene Moieties2019

    • 著者名/発表者名
      L. Zhang, T. Fujino, S. Yokomori, D. Zhang, S. Dekura, M. Lippmaa, H. Mori
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
  • [学会発表] Structures and Physical Properties of EDOT (3,4-Ehylenedioxythiophene) Dimer-based Molecular Crystals2019

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Kameyama, Shun Dekura, Tomoko Fujino, Hatsumi Mori
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
  • [学会発表] 新規Znジチオレン錯体結晶の構造とベイポクロミック特性2019

    • 著者名/発表者名
      横森創,出倉駿,藤野智子,尾崎泰助,森初果
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
  • [学会発表] 新規チオフェン系オリゴマーの合成およびその電荷移動錯体の伝導度測定2019

    • 著者名/発表者名
      亀山亮平,出倉駿,藤野智子,森初果
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会
  • [備考] 物性研究所・森研究室HP

    • URL

      https://hmori.issp.u-tokyo.ac.jp/index.html

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公開日: 2021-01-27  

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