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2022 年度 実績報告書

複雑な細胞環境におけるsiRNA-AGO複合体の分子動態の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K20630
研究機関東京大学

研究代表者

小林 芳明  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任研究員 (20907381)

研究期間 (年度) 2021-08-30 – 2023-03-31
キーワードRNAi / siRNA / Argonaute
研究実績の概要

近年、ゲノムからはタンパク質をコードするmRNAだけでなく、タンパク質をコードしないノンコーディングRNAが多く転写され、RNAのままで機能を発揮することが明らかになってきた。このようなノンコーディングRNAの中でも、約21塩基程度の小さな二本鎖RNAであるsiRNAは、RNA干渉(RNAi)という塩基配列特異的に遺伝子を切断する抑制機構をもつ。RNAiにおいてsiRNAはArgonaute2(AGO2)タンパク質に取り込まれた後、AGO2の酵素活性により標的mRNAが切断される。特にsiRNAのシード領域(5’末端より2-8番ヌクレオチド)と標的mRNAの対合が必須である。このようなsiRNAの基本的な作用機序については、これまでin vitroな生化学的解析および構造解析により明らかにされてきた。しかしながら、実際の細胞内環境を反映した解析がほとんど行われておらず、いくつかの問題点が挙げられる。例えば、細胞内には多種のRNA結合タンパク質が存在しており、同じ標的RNAに対し、AGO2タンパク質と競合的に相互作用する可能性がある。そこで本研究課題では、多種のRNA結合タンパク質が存在する複雑な細胞環境において、それらのRNA結合タンパク質がsiRNA-AGO2 複合体の切断活性に与える影響を明らかにすることを目的とした。
2022年度は、実際の細胞内での作用機序を理解するため、引き続きルシフェラーゼ遺伝子を用いたRNAi活性の測定実験および内在の遺伝子に対するマイクロアレイ実験をおこなうことで、siRNAの標的遺伝子(標的RNA)の候補を同定した。また現在、これらの標的RNAに対し、AGO2タンパク質と競合的に相互作用するRNA結合タンパク質を同定するため、免疫沈降実験とRNA結合タンパク質のモチーフ解析を予定している。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] SNPD-CRISPR: Single Nucleotide Polymorphism-Distinguishable Repression or Enhancement of a Target Gene Expression by CRISPR System2023

    • 著者名/発表者名
      Maruyama Shohei、Kusakabe Takashi、Zou Xinyi、Kobayashi Yoshiaki、Asano Yoshimasa、Wang Qingbo S.、Ui-Tei Kumiko
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 2637 ページ: 49~62

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-3016-7_4

  • [雑誌論文] siRNAが働く仕組みと医薬品としての研究開発の現状2023

    • 著者名/発表者名
      小林 芳明 , 浅野 吉政 , 程 久美子
    • 雑誌名

      循環器内科 = Cardioangiology / 循環器内科編集委員会 編

      巻: 93 ページ: 346~354

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A 2′-modified uridine analog, 2′-O-(methylthiomethoxy)methyl uridine, for siRNA applications2022

    • 著者名/発表者名
      Lyu Fangjie、An Seongjin、Kobayashi Yoshiaki、Nomura Kohei、Baba Rintaro、Abe Naoko、Hiraoka Haruka、Hashiya Fumitaka、Shu Zhaoma、Ui-Tei Kumiko、Kimura Yasuaki、Abe Hiroshi
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 74 ページ: 128939~128939

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2022.128939

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Knockdown of 15-bp Deletion-Type v-raf Murine Sarcoma Viral Oncogene Homolog B1 mRNA in Pancreatic Ductal Adenocarcinoma Cells Repressed Cell Growth In Vitro and Tumor Volume In Vivo2022

    • 著者名/発表者名
      Song Jiaxuan、Kobayashi Yoshiaki、Asano Yoshimasa、Sato Atsushi、Taniguchi Hiroaki、Ui-Tei Kumiko
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 14 ページ: 3162~3162

    • DOI

      10.3390/cancers14133162

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The siRNA Seed Region Is Composed of Two Functionally Different Domains Which Have Different Effects On RNA Interference and Off-target Activities in Response to 2´-OMe Modifications.2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Kobayashi, Daiki Fukuhara, Dai Akase, Misako Aida, Kumiko Ui-Tei
    • 学会等名
      The Fourth RAS Initiative Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] SNPD-siRNA: an siRNA Specifically Suppresses the Expression of a Target Gene with Single Nucleotide Mutation.2022

    • 著者名/発表者名
      Kumiko Ui-Tei, Yoshiaki Kobayashi, Yoshimasa Asano, Hiroaki Taniguchi
    • 学会等名
      The Fourth RAS Initiative Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of siRNA for KRAS and BRAF mutations using a cancer cell-derived Xenograft.2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshimasa Asano, Yoshiaki Kobayashi, Sato Atsushi, Hiroaki Taniguchi, Kumiko Ui-Tei
    • 学会等名
      The Fourth RAS Initiative Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular design of single nucleotide polymorphism-distinguishable SNPD-siRNA 1塩基変異を区別して遺伝子発現を抑制するSNPD-siRNAの分子設計2022

    • 著者名/発表者名
      Kumiko Ui-Tei, Yoshiaki Kobayashi, Yoshimasa Asano
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会
  • [学会発表] The 2’-formamide modification in the siRNA seed region reduces off-target effects by two different mechanisms 2’-formamide修飾をseed領域にもつsiRNAは2つの異なるメカニズムによってoff-target効果を減弱させる2022

    • 著者名/発表者名
      Seongjin An, Yoshiaki Kobayashi, Kohei Nomura, Yasuaki Kimura, Hiroshi Abe, Dai Akase, Misako Aida, Kumiko Ui-Tei
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会
  • [学会発表] Verification of SNPD-siPIK3CA targeting single nucleotide mutation in PIK3CA oncogene in breast cancer-derived cells PIK3CAがん原遺伝子の一塩基多型を識別する小分子干渉RNA (SNPD-siPIK3CA)のがん細胞に対する効果の検証2022

    • 著者名/発表者名
      Toshinori Ohyama, Yoshiaki Kobayashi, Kumiko Ui-Tei
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会
  • [学会発表] Development of siRNA which specifically represses the expression of oncogenic fusion gene がんの原因となる融合遺伝子を特異的に抑制する小分子干渉RNAの開発2022

    • 著者名/発表者名
      Soto Okubo, Yoshiaki Kobayashi, Kumiko Ui-Tei
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会
  • [学会発表] Development of the CRISPR system to regulate TERT expression utilizing single nucleotide mutations in the promoter region プロモーター領域における一塩基変異を識別してTERT遺伝子の発現を制御するCRISPRシステムの構築2022

    • 著者名/発表者名
      Hiromu Matsui, Yoshiaki Kobayashi, Kumiko Ui-Tei
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会
  • [学会発表] Verification of CRISPR-Cas9 system for sequence-specific regulation of the gut microbiota CRISPR-Cas9システムによる塩基配列特異的な腸内細菌叢制御の検証2022

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Ono, Yoshiaki Kobayashi, Kumiko Ui-Tei
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会
  • [学会発表] Specific knockdown of KRAS mutant gene using SNPD-siRNA repressed cell proliferation of pancreatic cancer cells in vitro and in vivo2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Kobayashi, Yoshimasa Asano, Atsushi Sato, Hiroaki Taniguchi, Kumiko Ui-Tei
    • 学会等名
      CBI学会2022年大会
  • [学会発表] Prediction of Structural Change of siRNA by 2'-formamide, a Newly-synthesized Chemical Modification, via Density Functional Theory.2022

    • 著者名/発表者名
      Seongjin An, Yoshiaki Kobayashi, Kohei Nomura, Yasuaki Kimura, Hiroshi Abe, Dai Akase, Misako Aida, Kumiko Ui-Tei
    • 学会等名
      CBI学会2022年大会
  • [学会発表] 1塩基の違いを区別して特異的に抑制するsingle-nucleotide polymorphism-distinguishable siRNA (SNPD-siRNA)の開発とその機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      小林芳明,佐藤淳,浅野吉政,谷口博昭,程久美子
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第7回年会・若手シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 2’-formamide修飾をseed領域にもつsiRNAは塩基の向きを変えることで off-target効果を減弱させる2022

    • 著者名/発表者名
      安成鎮、小林芳明、野村浩平、木村康明、阿部洋、赤瀬大、相田美砂子、 程 久美子
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第7回年会・若手シンポジウム
  • [学会発表] Cell-derived Xenograftモデルを用いたKRASやBRAFの変異部位を対象としたsiRNAの有効性の検証2022

    • 著者名/発表者名
      浅野吉政、小林芳明、佐藤淳、谷口博昭、程久美子
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第7回年会
  • [学会発表] PIK3CAがん原遺伝子の一塩基多型を識別する小分子干渉RNA (SNPD-siRNA)の開発2022

    • 著者名/発表者名
      大山隼礼、小林芳明、程久美子
    • 学会等名
      日本核酸医薬学会第7回年会
  • [学会発表] The siRNA seed region is divided into two functionally different domains in RNA interference in response to 2´-OMe modifications.2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Kobayashi, Daiki Fukuhara, Dai Akase, Misako Aida, Kumiko Ui-Tei
    • 学会等名
      第23回日本RNA学会年会
  • [図書] Clinical Neuroscience_核酸医薬と神経疾患2023

    • 著者名/発表者名
      小林芳明 , 程久美子
    • 総ページ数
      736
    • 出版者
      中外医学社
  • [図書] 核酸医薬・mRNA医薬の製造分析の基礎と基盤技術開発2023

    • 著者名/発表者名
      小林芳明 , 程久美子 (小比賀聡, 井上貴雄監修)
    • 総ページ数
      290
    • 出版者
      シーエムシー・リサーチ

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公開日: 2023-12-25  

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