2016 Fiscal Year Research-status Report
| Project/Area Number |
16K05846
|
|---|
| Research Institution | Ehime University |
|---|
Principal Investigator |
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)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | リボスイッチ / 発現制御 / CITE |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、cis作用型の分子応答性発現制御システム『リボスイッチ』に着目し、スイッチング時のエネルギーが軽減された「”省エネ型”真核リボスイッチ」を合理的に構築することを目的としている。具体的には、全研究期間の3年間で、「内部リボソーム進入部位(IRES)基盤の”省エネ型”真核リボスイッチ」および「3'cap非依存翻訳促進配列(3'CITE)基盤の”省エネ型”真核リボスイッチ」の構築を目指しており、交付申請書記載時には、前者を最初の1年半で、後者を残りの1年半で達成することを計画した。しかしながら、昨年度初め頃に後者について良案が浮かんだため、急遽予定を変更し、昨年度は後者の「3'CITE基盤”省エネ型”真核リボスイッチ」の合理設計に取り組んだ。
まず初めに、真核生物の無細胞翻訳系（コムギ胚芽抽出液）を用いて、3'CITEの翻訳促進機構を詳細に調査し、その機構用にmRNAを最適化した後、人工アプタマー（分子結合性RNA）の挿入位置および挿入方法を決定した。次に、モデルとしてテオフィリン結合アプタマーを使用し、テオフィリン分子依存的に遺伝子発現が促進されるONリボスイッチを構築した。このテオフィリン応答性ONリボスイッチは、遺伝子配列に対して非依存的で、スイッチング時に『鎖置換』を伴わないため、遺伝子やアプタマーを他のものと簡単に交換できる。実際に、テオフィリン結合アプタマーを5-カルボキシテトラメチルローダミン結合アプタマーに変えるだけで、スイッチング効率を損なうことなく、分子特異性を変更することに成功した。これらの真核系人工ONリボスイッチは、『鎖置換』のエネルギーロスを軽減できる点でも優れており、今後は、合成生物学等における基盤技術として、種々の応用が期待される。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画では、１年目は「モデルアプタマーを用いた”省エネ型”真核リボスイッチの構築」を目的としていたが、それだけに留まらず、２年目に予定していた「アプタマーの配列情報だけでリボスイッチを合理的に設計する方法の確立」も達成したため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
3年間の成果目標である「内部リボソーム進入部位(IRES)基盤の”省エネ型”真核リボスイッチ」および「3'cap非依存翻訳促進配列(3'CITE)基盤の”省エネ型”真核リボスイッチ」の開発のうち、後者については達成したため、今後は前者に取り組む。
|
| Causes of Carryover |
研究期間全体に渡って交付額が応募時の申請額より減額されており、当初の配分比率のままでは研究が進捗するにつれて遂行が困難になると予想される。また、研究規模が大きくなる研究期間後半の方がより多くの研究費が必要になることが想定されるため、昨年度交付額の10%程度を次年度に繰り越すことを決定した。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度に物品費として使用する予定である。
|
