RNA干渉による1遺伝子特異的発現抑制システムの構築

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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。