RNA干渉による1遺伝子特異的発現抑制システムの構築

利用RNA干扰构建单基因特异性表达抑制系统

• 批准号: 20034011
• 负责人: 程 久美子
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20034011/
• 关键词: 遺伝子; RNA干渉; ゲノム; バイオテクノロジー; マイクロアレイ

RNA interference (RNAi, RNA干渉)法は簡便で有効な遺伝子機能抑制法として広く利用されているが、siRNAは本来の標的遺伝子以外の多くの遺伝子に対しても意図せぬ抑制効果(off-target効果)をもたらすことが明らかとなってきて、特異性という点においてRNAi法には大きな問題点が残されている。本研究では、この問題を解消し、標的となる1遺伝子のみを特異的に抑制できるRNAi法の確立を目指している。これまでに、我々は哺乳類細胞で効率よくRNAiを誘導できるshort interfering RNA (siRNA)の配列上の規則性を検討し、非常に高い確率で有効なsiRNA配列を選択できる手法を確立した。昨年は、siRNAのガイド鎖の5'末端側の約1/3のシードと呼ばれる領域(5'末端から2-8塩基の部分)はDNAに置換しても、本来の標的遺伝子に対する抑制活性にはほとんど影響がないが、off-target効果は明らかに減弱することがわかり、off-target効果が弱いsiRNAとして有用であることを示した。本年度は、off-target効果はsiRNAのシードと標的mRNAとで形成される2本鎖RNAの熱力学的安定性に依存していることを明らかにしてきた。すなわち、シードが強く標的mRNAと対合すると強いoff-target効果が起こり、弱い場合にはoff-target効果はほとんど認められない。しかし、両者とも本来の標的遺伝子に対する抑制効果には大きな変化はもたらさない。したがって、シードの対合エネルギーが低いsiRNAは目的の1遺伝子を効率よく抑制できるにも関わらずoff-target効果をほとんど起こさず、非常に特異的なRNAiを誘導できるsiRNAであることがわかった。

RNA interference (RNAi) is a simple and effective method to inhibit the function of siRNA. It can be used to inhibit the function of siRNA in addition to the target gene. It can also be used to inhibit the function of siRNA. This study aims to solve the problem of RNAi and to establish a specific RNAi method. The efficiency of RNAi induction in mammalian cells was determined by a method for determining the regularity and high accuracy of short interfering RNA (siRNA) alignment. In the past year, about 1/3 of the 5'terminal region (2-8 bases at the 5' end) of the siRNA was replaced by DNA, and the inhibitory activity of the original target gene was reduced. This year, off-target RNA formation depends on the thermodynamic stability of the target RNA. In case of strong off-target mRNA, the target mRNA should be matched with strong off-target mRNA. In the case of the original target, the effect of the suppression is large. The target siRNA is a very specific RNAi gene that can be induced by siRNA.

项目成果

Bipartite roles of the central region of the siRNA guide strand in RAN interference due to modified siRNA with a DNA seed arm.

由于带有 DNA 种子臂的修饰 siRNA，siRNA 引导链中心区域在 RAN 干扰中发挥双重作用。

• 发表时间: 2009
• 期刊: Res. Adv. in Nucleic Acids Research 3
• 作者: Ui-Tei;K.
• 通讯作者: K.

Thermodynamic stability and Watson-Crick base pairing in the seed duplex are maior determinants of the efficiency of the siRNA-based offtarget effect.

种子双链体中的热力学稳定性和 Watson-Crick 碱基配对是基于 siRNA 的脱靶效应效率的主要决定因素。

• 发表时间: 2008
• 期刊: Nucleic Acids Res. 36
• 作者: Ui-Tei;K.
• 通讯作者: K.

DNA-modified siRNA-dependent Gene Silencing Responsible for Reducing Off-target Transcript Silencing is Induced Through a Parallel Pathway with siRNA-mediated RNA Interference

DNA 修饰的 siRNA 依赖性基因沉默是通过 siRNA 介导的 RNA 干扰的平行途径诱导的，可减少脱靶转录物沉默

• 发表时间: 2008
• 作者: Ui-Tei;K.
• 通讯作者: K.

RNA interference Research Progress

RNA干扰研究进展

• 发表时间: 2008
• 作者: Naito;Y.
• 通讯作者: Y.

部分的DNA置換によるsiRNA配列の領域特異的機能解析 : シード領域をDNAに置換したsiRNAはoff-target効果がない

通过部分DNA替换对siRNA序列进行区域特异性功能分析：种子区被DNA替换的siRNA无脱靶效应

• 发表时间: 2008
• 作者: 程久美子;ら
• 通讯作者: ら