遺伝子発現を自在に制御できる新規人工核酸を開発 ～バイオテクノロジーや創薬の高精度化に期待～

遺伝子発現を自在に制御できる新規人工核酸を開発～バイオテクノロジーや創薬の高精度化に期待～

2024年7月 2日 11:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇多元物质科学研究所　助教　冈村秀纪／教授　永次史

【発表のポイント】

化合物に応答して二重锁顿狈础の形成と解离を自在に制御できる新规人工核酸を开発しました。
この人工核酸を用いて、in vitro^（注¹^）で遗伝子発现を可逆的に制御することに成功しました。
遗伝子発现を基盘とする合成生物学研究やバイオテクノロジーの开発に贡献できるほか、高精度な遗伝子治疗への応用が期待されます。

【概要】

顿狈础に保存された遗伝情报をもとに搁狈础^（注²^）を経てタンパク质が生成される过程は遗伝子発现と呼ばれ、最も基本的な生命现象です。近年、遗伝子を人工的に设计?合成することが可能となり、人工遗伝子を用いた基础研究やバイオテクノロジーの开発が大きな潮流を生み出しています。これら人工遗伝子を用いる研究においては、その発现を精密に制御する技术が必要不可欠です。しかし、これまでに报告されている制御法は、効率や生体适用性が不十分であり、新たな手法の开発が必要と考えられていました。

东北大学多元物质科学研究所（東北大学大学院理学研究科化学専攻兼担）の岡村秀紀助教、永次史教授、大学院生の矢尾健行氏（大学院理学研究科化学専攻）は、特定の化合物の添加に応答して、遺伝子発現を可逆的に制御可能な人工核酸の開発に成功しました。これらの人工核酸は、ホスト--ゲスト相互作用^（注³^）による可逆的な結合を通じて二重鎖の解離と形成を制御することにより、転写過程のOFF--ONを精密に切り替えます。本研究で用いたホスト-ゲスト相互作用は、生体条件下でも機能します。そのため、本人工核酸を用いることで、生体深部における遺伝子発現制御を実現できる可能性があり、遺伝子発現を基盤とするバイオテクノロジーや治療法の高精度化につながることが期待されます。本研究成果は、科学誌Journal of the American Chemical Societyのオンライン版に2024年6月28日に掲載されました。