機能性RNAの効率的製造法の開発

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18380056
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用微生物学
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 菊池 洋 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (40273320)
• 研究分担者: 田中 照通 豊橋技術大学, 工学部, 准教授 (30273337) ; 梅影 創 豊橋技術大学, 工学部, 助教 (30419436)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: RNAアプタマー / 菌体外核酸 / 核酸ドラッグ / 機能性RNA / 光合成細菌 / 発酵生産

研究概要

遺伝子発現が関連する難病の治療薬として人工的な小分子RNAなどが期待されている。しかし、現在のRNA合成法は、手間やコストがかかり、創薬という点で問題がある。本研究は、意図したとおりの配列をもつ人工RNAを微生物により生産させることを目指し、圧倒的な低コストでの高機能RNA医薬の製造法を開発しようとするものである。本研究では、自然界で自身のRNAやDNAを培地に放出する性質をもつ海洋性光合成細菌、Rhodovulum sulfidophilumを操作し、機能をもつ人工RNAアプタマーをこの菌の培地中に生産させることに世界で初めて成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Extracellular production of an RNA aptamer by ribonuclease-free marine bacteria harboring engineered plasmids: a proposal for industrial RNA drug production. (2010)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, H., Ando, T., Umekage, S., Tanaka, T., Kikuchi, Y.
  • 雑誌名: Appl. Environ. Microbiol. 76 ページ: 786-793
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of extracellular DNA production and flocculation of the marine photosynthetic bacterium Rhodovulum sulfidophilum. (2009)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, H., Daimon, M., Awano, T., Umekage, S., Tanaka, T., Kikuchi, Y.
  • 雑誌名: Applied Microbiol. Biotech. 84 ページ: 349-356
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo circular RNA production using a constitutive promoter for high-level expression. (2009)
  • 著者名/発表者名: Umekage, S., Kikuchi, Y.
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 108 ページ: 354-356
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro and in vivo production and purification of circular RNA aptamer. (2009)
  • 著者名/発表者名: Umekage, S., Kikuchi, Y.
  • 雑誌名: Journal of Biotechnology 139 ページ: 265-272
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis on substrate specificity of Escherichia coli ribonuclease P using shape variants of pre-tRNA. (2009)
  • 著者名/発表者名: Suwa, S., Nagai, Y., Fujimoto, A., Kikuchi, Y., Tanaka, T.
  • 雑誌名: J. Biochem. 145(2) ページ: 151-160
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extracellular tRNAs of the marine photosynthetic bacterium Rhodovulum sulfidophilum are not aminoacylated. (2009)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, H., Umekage, S., Tanaka, T., Kikuchi, Y.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 73(2) ページ: 425-427
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production of circular streptavidin RNA aptamer in vivo. (2007)
  • 著者名/発表者名: Umekage, S., Kikuchi, Y.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Symposium Series No.51 ページ: 391-392
• [雑誌論文] Characterization of extracellular RNAs produced by the marine photosynthetic bacterium R hodovulum sulfidophilum. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ando, T., Suzuki, H., Nishimura, S., Tanaka, T., Hiraishi, A., Kikuchi, Y.
  • 雑誌名: J. Biochem. 139(4) ページ: 805-811
  • 査読あり
• [学会発表] 海洋性光合成細菌を用いた機能性RNAの効率的発酵生産-生成物の末端構造の違いによる生産性への影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤田能亘, 鈴木宏道, 梅影創, 田中照通, 菊池洋
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] 海洋性光合成細菌を用いた機能性RNAの効率的発酵生産-rrnプロモーターによる大量生産 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木宏道, 大門正英, 梅影創, 田中照通, 菊池洋
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-10-24
• [学会発表] 海洋性光合成細菌を用いた機能性RNAの効率的発酵生産-生成RNAの安定化法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤田能亘, 鈴木宏道, 梅影創, 田中照通, 菊池洋
  • 学会等名: 日本農芸化学会2009年度大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] tRNAスキャホールド法を用いた環状型RNAの発酵生産 (2008)
  • 著者名/発表者名: 梅影創, 菊池洋
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] 海洋性光合成細菌Rhodovulum sulfidophilumが生産する菌体外DNAの挙動と解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木宏道, 粟野智幸, 大門正英, 梅影創, 田中照通, 菊池洋
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] Production and purification of circular RNA aptamer in vitro and in Escherichia coli (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Umekage, Y. Kikuchi
  • 学会等名: 20th FAOBMB Taipei Conference-Frontier in Life Sciences
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2008-10-24
• [学会発表] 機能性RNAの発酵生産 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木宏道, 安藤智朗, 梅影創, 田中照通, 平石明, 菊池洋
  • 学会等名: 第10回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2008-07-23
• [学会発表] Extracellular tRNAs of the marine photosynthetic bacterium Rhodovulum sulfidophilum: structural analyses (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiromichi Suzuki, So Umekage, Terumichi Tanaka, Akira Hiraishi, Yo Kikuchi
  • 学会等名: 22nd tRNA workshop
  • 発表場所: Uppsala, Sweden
  • 年月日: 2007-11-03
• [図書] Extracellular Nucleic Acids (a volume of Nucleic Acids and Molecular Biology) (2010)
  • 著者名/発表者名: Yo Kikuchi, Elena Y. Rykova (Eds)
  • 総ページ数: 300
  • 出版者: Springer-Verlag Heidelberg(in press)
• [図書] ノーベル賞の生命科学入門RNAが拓く新世界 (2009)
  • 著者名/発表者名: 菊池洋(編)
  • 総ページ数: 180
  • 出版者: 講談社サイエンティフィク
• [備考] 新聞記事等「海洋微生物で機能性RNAを発酵生産する手法」(鈴木宏道、菊池洋)、日経BTJジャーナル、No.032、2008. 8月号、6ページ
• [産業財産権] RNA製造方法及びプロモーター (2008)
  • 発明者名: 菊池洋, 田中照通, 梅影創, 鈴木宏道
  • 権利者名: 豊橋技術科学大学・(株)三菱化学メディエンス
  • 産業財産権番号: 国際特許出願・PCT/JP2008/070749号
  • 出願年月日: 2008-11-27
• [産業財産権] RNA製造方法 (2007)
  • 発明者名: 菊池洋, 田中照通, 梅影創, 鈴木宏道
  • 権利者名: 豊橋技術科学大学・(株)三菱化学メディエンス
  • 産業財産権番号: 国内特許出願・特願2007-295188号
  • 出願年月日: 2007-11-14