研究 (Research)
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核酸標的小分子リガンドを用いたRNA高次構造と機能の制御 (Regulation of RNA higher-order structure and function using synthetic small molecules targeting nucleic acids)
准教授 堂野 主税（産業科学研究所 精密制御化学研究分野） DOHNO Chikara(SANKEN (The Institute of Scientific and Industrial Research))
特徴・独自性
ヒトゲノムの７割を超える領域はRNAへと転写されるが、そのうちタンパク質をコードしているRNAは５%にも満たない。タンパク質へ翻訳されないRNAも生体内で多様な機能を担っており、また新規機能の発見も相次いで報告されている。従来の生命現象の理解と制御、創薬標的の主役であったタンパク質、DNAに加えて、機能未知を含む膨大な機能性RNA群が今後重要となることは疑いない。我々は顕在化してきた機能性RNAを標的とした小分子リガンドを創成し、細胞機能、生命現象の制御を目指している。一本鎖であるRNAは多様な高次構造形成が可能であり、その構造は機能に深く関わる。本研究では、高次構造形成により酵素活性を発現するRNAであるリボザイムに着目し、合成小分子リガンドによる活性調節に成功した。小分子リガンドが結合することにより、リボザイムの高次構造変化が誘導され、酵素活性が制御される。本系をヒト培養細胞に組み込むことにより、遺伝子発現制御にも成功しており、RNA標的小分子リガンドの効果を実証した。
研究の先に見据えるビジョン
RNA標的小分子リガンドを基盤とする戦略は、高次構造と機能を相関付けることのできる様々な機能性RNAへと展開可能である。モデル細胞構築など合成生物学的活用のほか、RNAを標的とした新しい創薬戦略の確立とその実用化を目指している。
担当研究者
准教授 堂野 主税（産業科学研究所 精密制御化学研究分野）
キーワード
RNA／リボザイム／核酸標的小分子／創薬／合成生物学
応用分野
創薬 ／ 医療・ヘルスケア