2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Optochemical Biology for photo-mediated regulation of gene function
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26282219
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
古田 寿昭 東邦大学, 理学部, 教授 (90231571)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ケージド化合物 / DNA / RNA / 遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
核酸の機能を光制御することができれば、遺伝子の機能発現や調節を制御する手法になると考えられる。本研究では我々のグループで開発したモジュール型ケージング試薬（Bio-Bhc-diazo）を用いて、核酸の機能を光制御することを目的とした。前年度までの研究で，Bio-Bhc-diazoと短鎖の1本鎖DNAとの反応で，光解離性グループであるBio-Bhc基が1個だけ導入された修飾DNAが合成できることを明らかにした。合成および精製法の最適化を図ることである程度の量のBio-Bhc基修飾DNAを調製できることを明らかにした。Bio-Bhc-DNAをプライマーに用いるlong PCRを利用して，予め選択した位置にBio-Bhc基を1個だけ導入したプラスミドDNAを調製する方法も最適化した。プロモーター領域をBio-Bhc基で修飾したケージドプラスミドDNAを調製して，目的遺伝子の機能発現の光制御を試みたところ，in vitroの転写翻訳系，および，生細胞系のいずれにおいても期待した発現制御を観察することができなかった。プラスミド内の修飾領域が重要であることが示唆された。
塩基配列選択的にオリゴヌクレオチドを修飾することが期待できるBio-PNA-Bhc-diazoを設計・合成した。PNAは1本鎖および2本鎖DNAのいずれも配列選択的に認識することが期待できる。短鎖の1本鎖DNAを用いて検証した結果，PNA認識配列を持つDNAは，高収率・高選択性でBio-PNA-Bhc基で修飾可能であることを明らかにした。この手法をCRISPR/Cas9システムのgRNAに適用して，ターゲットDNA認識部位，および，Cas9結合部位をそれぞれ保護したケージドgRNAを作り分けられることを実証した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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