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RNA-based Synthetic Life Systems

基于RNA的合成生命系统

基本信息

批准号：
20H05626
负责人：
齊藤博英
金额：
$ 240.53万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-07-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

RNAを基盤とする生命システムが細胞の機能制御に果たす役割の多くは未知のままである。またRNAやRNA-Protein (RNP)相互作用は、生命の進化の過程で本質的な役割を果たしたと考えられるが、それらがいかに細胞や生命のシステムを形成するに至ったのか、その構築原理の解明には至っていない。本研究では、(1)細胞機能を制御するRNP相互作用ネットワークを包括的に同定するとともに、(2)RNPによる細胞内構造物の作動原理を解明し、細胞内で機能する人工RNPを構築する。また、得られた知見を生かして、(3)哺乳類細胞や個体で作用する人工のRNA・RNPシステムを開発する。同時に、(4)生命システムの創発原理の解明を目指し、人工RNA細胞モデルの創出に挑む。本年度は主に、(3)人工のRNA・RNPシステムの基盤技術の開発に取り組み、マイクロRNA（miRNA）に応答して遺伝子発現を活性化させる合成mRNA（miRNA応答ONスイッチ）を開発することに成功した。このシステムはmiRNAを発現している細胞でだけ遺伝子を発現させることができる。これにより、iPS細胞やiPS細胞から分化した心筋細胞の高効率での純化が可能となった。加えて、光やタンパク質に応答して遺伝子発現を活性化させる仕組みも開発した。今後、これらの様々な翻訳制御システムの実装による、機能性人工細胞の構築に挑戦する。

RNA is the basis of life, and the function of cells is unknown. RNA/RNA-Protein (RNP) interactions are essential to the evolution of life. They are responsible for the formation of cells and life systems. They are responsible for the understanding of the principles underlying their construction. This study aims to: (1) clarify the mechanism of RNP interaction, including the regulation of cellular function;(2) construct artificial RNP for intracellular function. (3) Development of artificial RNA/RNP systems for mammalian cells and individuals At the same time,(4) the explanation of the principle of the creation of life system, the challenge of the creation of artificial RNA cells. This year, we successfully developed a synthetic mRNA (miRNA) for the development of artificial RNA/RNP gene based technology, including the assembly, activation of miRNA gene expression, and activation of miRNA gene expression. The expression of miRNA in these cells is called miRNA. The purification of iPS cells and iPS cells with high differentiation rate is possible. Add light to your body, and you'll be able to activate your body. In the future, the development of functional artificial cells and the construction of functional artificial cells will be discussed.

项目成果

期刊论文数量（47）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

RNA and RNP synthetic biology to expand the possibility of synthetic living systems

RNA和RNP合成生物学拓展合成生命系统的可能性

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tuganbaev Timur;Honda Kenya;Hirohide Saito
通讯作者：
Hirohide Saito

Light-controllable RNA-protein devices for translational regulation of synthetic mRNAs in mammalian cells

用于哺乳动物细胞中合成 mRNA 翻译调节的光控 RNA 蛋白装置

DOI：
10.1016/j.chembiol.2021.01.002
发表时间：
2021
期刊：
Cell Chemical Biology
影响因子：
8.6
作者：
Hideyuki Nakanishi;Tatsuyuki Yoshii;Shunsuke Kawasaki;Karin Hayashi;Keita Tsutsui;Choji Oki;Shinya Tsukiji;Hirohide Saito
通讯作者：
Hirohide Saito

Programmable synthetic circular mRNA devices that ebnable superior stability and gene expression persistence

可编程合成环状 mRNA 装置，具有卓越的稳定性和基因表达持久性