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我々はGGAGGAGGAGGAという配列からなるRNA(以下R12)が、プリオン蛋白質の捕捉と酵素活性のスイッチングの二面性を有する事を見出してきた。本年度は捕捉機構の解明に基づき、より抗プリオン活性が高いRNA分子を創製し、その構造機能相関を明らかにした。またR12のスイッチング素子としての活性を応用し、カリウムイオンに応答して捕捉活性がオフからオンにスイッチするRNAアプタマーの創製に本年度成功した。
これまでにR12がプリオン蛋白質に対して高い親和性を示すのは、2量化してプリオン蛋白質と2箇所で同時に結合する為である事を解明してきた。今回、2量化したR12の構造を1分子で模す事ができるRNA分子の配列をデザインした。このRNA分子は期待した構造を形成する事、そして細胞を用いたアッセイによってR12よりさらに高い抗プリオン活性を有する事を確認した。これは1分子からなる構造体である為に、細胞アッセイにおけるRNA濃度が低い条件下においても、活性構造が安定に形成された為であると考えられる。
これまでにR12がカリウムイオンに依存して大きな構造変化を生じる事を生かして、RNA酵素(リボザイム）の活性のスイッチング素子としてR12を活用できる事を示してきた。今回、R12のスイッチング素子としての機能を、HIVの病因性蛋白質であるTatを捕捉するRNAアプタマーに応用した。その結果、カリウムイオンに応答して捕捉活性がオフからオンにスイッチするRNAアプタマーの創製に成功した。
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