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2018 年度 研究成果報告書

人工リボスイッチによる真核細胞内タンパク質発現の精密制御

研究課題

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研究課題/領域番号 17K19200
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 生体分子化学およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

佐藤 慎一  京都大学, 化学研究所, 准教授 (70534478)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
キーワードリボスイッチ / RNA / 核酸 / タンパク質翻訳制御
研究成果の概要

本研究目的は,動物細胞内のタンパク質翻訳を厳密に制御可能な研究ツールを開発することにあった.本研究では,IRES構造のリボソームの認識に必須な構造を分割し,再構成することで機能する人工リボスイッチの創製を行った.本研究では,タンパク質の発現誘導ができる「ON」スイッチおよびタンパク質発現抑制ができる「OFF」スイッチを設計し,それぞれが有効に機能することが確認できた.また申請時に提案した設計したONスイッチとOFFスイッチを組み合わせることで,タンパク質の発現誘導と抑制を同時に制御できるDualスイッチとして機能させることに成功した.

自由記述の分野

生体機能関連化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

細胞のタンパク質発現を自在に操ることができる技術は,細胞機能の理解や人為的制御に有効な手段となり得る.近年,様々な人工リボスイッチが開発され,その成果が学術雑誌に報告されているが,その多くは単純な翻訳制御システムを持つ原核細胞のタンパク質発現を制御するものである.従って,研究ツールとしての応用範囲は限定的であった.本研究では,複雑なタンパク質発現システムを持つ真核細胞で機能する高性能リボスイッチの開発に成功した.その学術的意義は高い.また,本研究成果は,RNA構造体を分割する大胆かつ斬新な核酸設計を行っており,今後の核酸設計に新たな指針を与えるなど,基礎研究においても大きなインパクトを生む.

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公開日: 2020-03-30  

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