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新型コロナウイルスは約3万塩基もの長さを持つgRNAをウイルス内にコンパクトにパッキングし、遺伝情報として維持している。本来不安定なRNAを安定化しコンパクトに収縮させる役割を持つと考えられるのが、Nタンパク質である。Nタンパク質と短いRNAが形成する複合体の構造を、一分子蛍光分光法と蛍光相関分光法を用いて調べる研究を実施した。その結果、Nタンパク質の二量体が、40塩基程度のRNA断片を、二分子結合させることを見出した。この特性は一本鎖構造を持つRNAやステムループ構造を持つRNAの両方で確かめられた。これらの特性は、Nタンパク質はgRNAの二箇所に結合することで、gRNAのコンパクト化を引き起こすことを示唆している。
インビトロRNA転写法を用いて、gRNAのなかの数百ベース部分に対応する長鎖RNAを合成する方法を確立した。さらに、作成したRNAを生成し、3'末端に蛍光色素をラベル化する方法を開発した。このようにしてラベル化した試料について、蛍光相関分光法を用いることで、gRNAの部分配列のコンパクト化の過程を追跡することに成功した。gRNAの5'末端800塩基に対応する部分配列を蛍光色素ラベル化し、Nタンパク質の濃度を段階的に向上させながら蛍光相関分光測定を行った。その結果、一旦試料の流体力学的半径(RH)が上昇したのちに、Nタンパク質の濃度を10microMまで上昇させるとRHが大きく減少することを見出した。この結果は、800塩基程度のgRNAの部分配列が、Nタンパク質との結合によりコンパクトなカプシッド構造を持つことを示唆する。
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