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2012 年度 実績報告書

シンセティックバイオロジーを活用した細胞機能制御技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23681042
研究機関京都大学

研究代表者

齊藤 博英  京都大学, 白眉センター, 准教授 (20423014)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワードRNA / 合成生物学 / 翻訳 / RNP / バイオエンジニアリング / 遺伝子回路 / 細胞分化 / 遺伝子スイッチ
研究概要

細胞機能を自在に制御する人工生体分子複合体や人工システムを創成することは、シンセティック・バイオロジー分野の研究目標の一つである。しかしながら、機能性分子のデザイン研究は端緒についたばかりであり、設計された分子やシステムが目的の挙動を示さない場合が多い。従って、機能性分子のデザインのための新しい戦略・技術の開発が期待されている。
本研究では、生体内で多彩な機能を担うRNA-タンパク質複合体(RNP)をデザイン・創製する方法を活用し、細胞の機能や運命を自在に制御できる技術を開発する。具体的には、以下2つの課題の達成を目指す。 (1) RNP相互作用に基づいた新しい遺伝子発現制御システム (RNPスイッチ)の確立、(2) RNPスイッチを活用した細胞運命制御システムの構築。以上の研究から、特定の細胞で発現する標的因子に応答して、その細胞機能・運命を自在に制御できる技術を確立する。
本年度は、標的タンパク質に結合するRNAアプタマーのmRNA上での位置と数を制御することで、入力因子に応じて複数のmRNAからの翻訳量を特異的かつ定量制御できる新技術開発に成功した (Endo K et al; Nucleic Acids Res., in press)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度、研究目的に記載した、RNA-タンパク質相互作用に基づいた定量的な翻訳制御システムの開発に成功したため。

今後の研究の推進方策

基盤技術としての開発に成功したRNAON/OFFスイッチ技術を活用し、標的細胞の運命制御システムへ展開し、本年度特許申請及び論文報告を目指す。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 5件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Directed evolution of a synthetic RNA-protein module to create a new translational switch2013

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Hara, *Hirohide Saito, and *Tan Inoue
    • 雑誌名

      Chemical Communications (Camb)

      巻: 49(37) ページ: 3833-3835

    • DOI

      10.1039/c3cc38688k.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-dimensionally designed protein-responsive RNA devices for cell signaling regulation2012

    • 著者名/発表者名
      Shunnichi Kashida, *Tan Inoue, and *Hirohide Saito
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 40(18) ページ: 9369-9378

    • DOI

      10.1093/nar/gks668.

    • 査読あり
  • [学会発表] Synthetic RNA-protein complexes to control mammalian cell fate2013

    • 著者名/発表者名
      齊藤 博英
    • 学会等名
      The First Annual Winter q-bio Meeting 2013
    • 発表場所
      Hilton Hawaiian Village in Waikiki (アメリカ)
    • 年月日
      20130218-20130223
  • [学会発表] Synthetic RNA-protein technologies for controlling translation in mammalian cells

    • 著者名/発表者名
      齊藤 博英
    • 学会等名
      第12回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県)
  • [学会発表] 人工RNAシステムを活用した遺伝子操作・細胞運命制御技術体系の創出

    • 著者名/発表者名
      齊藤 博英、遠藤 慧
    • 学会等名
      第14回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      東北大学百周年記念会館 川内萩ホール(宮城県)
  • [学会発表] 分子ロボティクスにおける感覚機能の実装にむけて

    • 著者名/発表者名
      齊藤 博英
    • 学会等名
      生命医薬情報学連合大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都)
  • [学会発表] 細胞内シグナル回路をデザインするRNAテクノロジー

    • 著者名/発表者名
      齊藤 博英
    • 学会等名
      第5回北陸合同バイオ若手シンポジウム
    • 発表場所
      福井県民ホール(福井県)
    • 招待講演
  • [学会発表] 人工RNAスイッチによる自律的な細胞運命制御システムの構築に向けて

    • 著者名/発表者名
      齊藤 博英
    • 学会等名
      定量生物学の会 第5回年会
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthetic RNA-Protein Complexes for Controlling Cell Signaling

    • 著者名/発表者名
      齊藤 博英
    • 学会等名
      生体機能関連部会国際シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学蔵前会館(東京都)
    • 招待講演
  • [学会発表] 〔第10回日本分子生物学会三菱化学奨励賞受賞講演〕

    • 著者名/発表者名
      齊藤 博英
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県)
    • 招待講演
  • [学会発表] RNA-たんぱく質複合体を用いたナノバイオエンジニアリング

    • 著者名/発表者名
      齊藤 博英
    • 学会等名
      精密工学会 超精密加工専門委員会 第65回研究会
    • 発表場所
      メルパルク大阪(大阪府)
    • 招待講演
  • [備考] 京都大学 iPS細胞研究所 齊藤博英研究室

    • URL

      http://www.cira.kyoto-u.ac.jp/saito/

  • [産業財産権] RNA-蛋白質相互作用モチーフを利用した蛋白質翻訳量調整システム2012

    • 発明者名
      齊藤博英、遠藤慧、井上丹
    • 権利者名
      齊藤博英、遠藤慧、井上丹
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      US仮出願番号 61/672,219
    • 出願年月日
      2012-07-16
    • 外国

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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