2019 年度研究成果報告書

省エネ型真核リボスイッチの合理的構築

研究課題

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研究課題/領域番号	16K05846
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	生体関連化学
研究機関	愛媛大学
研究代表者	小川敦司愛媛大学, プロテオサイエンスセンター, 准教授 (30442940)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード	リボスイッチ / 発現制御 / 合成生物学
研究成果の概要	真核生物翻訳系で機能する３種の省エネ型リボスイッチ（分子応答性遺伝子発現制御RNA）を合理的に構築した。１つ目は「3'cap非依存翻訳促進配列(3'CITE)媒介翻訳」を正に制御するONリボスイッチ、２つ目は「内部リボソーム進入部位(IRES)媒介翻訳」を負に制御するOFFリボスイッチ、３つ目は「通常の翻訳機構」を負に制御するOFFリボスイッチである。何れのリボスイッチも分子応答制御時に「鎖置換」を必要としないため、エネルギーロスが少なく、高い制御効率を発揮できる。また、リボスイッチの一部（アプタマー）を交換するだけで分子特異性を変更できるため、ユーザー定義の分子に応答させることが可能である。
自由記述の分野	生体関連化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究で開発した省エネ型リボスイッチは、分子応答制御時に「鎖置換」を伴わないため、エネルギーロスが少なく、高い制御効率を発揮する。また、分子特異性の変更も容易であることから、任意の分子の濃度に応じて任意のタンパク質の生産量を広範囲にコントロールすることが可能となる。このような人工の分子応答性遺伝子発現制御システムは、合成生物学を含む幅広い学問領域において、基盤技術としての利用が期待される。