6塩基以上を1つのコドンとして翻訳するtRNAの開発と医薬としての応用可能性

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これまでに、通常の3塩基のコドンを拡張した4塩基コドンあるいは5塩基コドンが、対応する4塩基あるいは5塩基アンチコドンを持ったtRNAによって効率良く翻訳されることを見出している。そこで本研究では、6塩基あるいはそれ以上の塩基からなる拡張コドンが、対応するアンチコドンを持ったtRNAによって翻訳されうるかどうかを検討した。昨年度までの研究により、ストレプトアビジン遺伝子の83番目のチロシンのコドンを6塩基CGGUAGに置換し、それに対応する6塩基アンチコドンCUACCGを持ったtRNAを用いて非天然アミノ酸ニトロフェニルアラニンの導入が確認できたものの、その効率は非常に低かった。そこで、種々のtRNAについて、まず4塩基コドンとしての翻訳効率が高いものをスクリーニングし、それを6塩基コドンの翻訳に利用することを考えた。まず、いくつかの生物種由来のtRNAについて4塩基コドンの翻訳に適したものをスクリーニングした結果、非常に高効率に4塩基コドンを翻訳できるtRNAの存在が認められた。また、高効率なtRNAを取得するために、ピューロマイシンを3'に持つtRNAを用いたtRNAの分子進化を試みた。これにより、ランダム変異を導入したtRNAの中から翻訳活性の高いtRNAのみを取得することができた。これらの4塩基コドンを効率良く翻訳することのできるtRNAを改変することで、6塩基コドンを効率的に翻訳するtRNAも得られると予想される。