2018 Fiscal Year Annual Research Report
A new genetic tool for translational regulation in mammalian cells
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17K19200
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
佐藤 慎一 京都大学, 化学研究所, 准教授 (70534478)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | RNA / 核酸 / リボスイッチ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究目的は，動物細胞内のタンパク質翻訳を厳密に制御可能な研究ツールを開発することにあった．
本研究では，タンパク質翻訳をmRNA内部リボソーム進入部位（IRES）の構造と機能を制御する人工リボスイッチにより行った．この人工リボスイッチは，IRES構造のリボソームの認識に必須な構造を分割し，再構成することで機能する．設計した分割型IRESリボスイッチは，真核細胞のIn vitro翻訳システムで機能し，タンパク質発現を厳密に制御可能であることが示された．特にタンパク質の発現誘導を300倍以上に誘導することが可能であるなど，そのタンパク質発現制御性能はこれまでに報告のある人工リボスイッチの中でも群を抜いている．細胞内タンパク質の増減を自由にコントロールするために，タンパク質の発現誘導ができる「ON」スイッチだけでなく，タンパク質発現抑制ができる「OFF」スイッチを設計し，それぞれが有効に機能することが確認できた．本研究では更に，設計したONスイッチとOFFスイッチを組み合わせることで，タンパク質の発現誘導と抑制を同時に制御できるDualスイッチとして機能させることができることを確認した．Dualスイッチを利用すれば，同一mRNA上から複数のタンパク質を個別に発現誘導・抑制することが可能となる．この人工リボスイッチは，ヒト細胞内で機能することも確認できており，動物細胞内で精密なタンパク質発現制御ツールとなり得る．また，本研究成果は，RNA構造体を分割する大胆かつ斬新な核酸設計を行っており，今後の核酸設計に新たな指針を与えるなど，基礎研究においても大きなインパクトを生むであろう．
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Research Products
(13 results)
