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2013 年度 実績報告書

分子応答性RNAプロセシングシステムの開発と人工シュードリボスイッチへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 25708027
研究種目

若手研究(A)

研究機関愛媛大学

研究代表者

小川 敦司  愛媛大学, プロテオサイエンスセンター, 准教授 (30442940)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードリボスイッチ / プロセシング / tRNA
研究概要

『分子応答性遺伝子発現制御システム』を“自在に”構築できれば、任意の分子の濃度に応じて任意のタンパク質の生産量をコントロールすることができるため、幅広い学問領域において基盤技術となるのは疑う余地がない。我々は、現在までに、原核および真核の翻訳系において数々の当該システムを開発してきたが、国外の研究者が開発したシステムも含めて未だ発展途上にあることは否めず、さらなる改良が望まれている。そこで、本研究では、新しい概念を導入(tRNAプロセシング機構の利用)することによって、既存システムのデメリットを克服した新規システム『シュードリボスイッチ』を開発することを目的としている。
我々の研究室では、真核生物(植物)であるコムギの胚芽抽出液中で非常に効率よく働くamber suppressor tRNAを、人工改良を重ねることによって既に獲得している(サプレッション効率は約85%)。1年目は、このsuppressor tRNAをベースに、『分子応答性3'プロセシングシステム』を開発し、そのまま「trans制御型tRNAシュードリボスイッチ」へと発展させることを目標とした。まず最初の半年間で、当初の計画通り「tRNAのプロセシング機構」を調査し、その結果をもとに、核酸応答性3'プロセシングシステムのプロトタイプを構築した。しかしながら、このシステムをさらに汎用性のある分子応答性プロセシングシステムに応用するためにはRNAの不安定性を克服する必要があっため、残りの半年間で、tRNAのプロセシング機構をより詳細に調査し、小麦胚芽抽出液中でRNAを安定に保持できる骨格を見出した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

上述したように、研究途中で、小麦胚芽抽出液中でのRNAのプロセシング機構および安定性を精密調査する必要が生じたため、1年目の目標であった「trans制御型tRNAシュードリボスイッチ」の開発に至っていない。しかしながら、その結果、小麦胚芽抽出液中でRNAを安定化できる骨格の発見につながった。

今後の研究の推進方策

新たに発見した小麦胚芽抽出液中でのRNAの安定化骨格に関するデータを集め、その情報をもとに、核酸応答性シュードリボスイッチ、さらには汎用性のある分子応答性シュードリボスイッチの開発を行う。

次年度の研究費の使用計画

次年度以降の研究費が申請額よりも低く、研究遂行が困難となることが予想されるため、助成金の1部を次年度に繰り越した。
次年度以降の物品費やその他の費用として使用する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 学会発表 (5件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 小麦胚芽無細胞翻訳システムを利用した真核系人工リボスイッチの開発2014

    • 著者名/発表者名
      小川敦司
    • 学会等名
      第1回合成生物学研究部会セミナー
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      20140303-20140303
    • 招待講演
  • [学会発表] t-Riboregulator: Regulation of Nonsense Suppression by Modulating 3' Processing of Suppressor tRNA2013

    • 著者名/発表者名
      Doi Y., Ogawa A
    • 学会等名
      CBI Annual Meeting 2013
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      20131029-20131029
  • [学会発表] Assessment and Applications of tRNA processing in Wheat Germ Extract by Using a Nonsense Suppression System2013

    • 著者名/発表者名
      Doi Y., Ogawa A
    • 学会等名
      Protein Island Matsuyama International Symposium 2013
    • 発表場所
      Matsuyama
    • 年月日
      20130918-20130918
  • [学会発表] コムギ無細胞システムを利用した真核リボスイッチの合理設計2013

    • 著者名/発表者名
      小川敦司
    • 学会等名
      第15回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      20130724-20130724
    • 招待講演
  • [学会発表] 無細胞翻訳システムを利用した真核系人工リボスイッチの開発2013

    • 著者名/発表者名
      小川敦司
    • 学会等名
      第190回応用化学セミナー
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      20130604-20130604
    • 招待講演
  • [備考] 小川研究室:Ogawa Lab

    • URL

      http://www.pros.ehime-u.ac.jp/ogawa/

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公開日: 2015-05-28  

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