配列選択的活性化を利用した新規RNA切断法の開発と遺伝子診断への応用

切断したいRNAと相補的な2本のPNAを用いて、切断したい位置だけを一本鎖にしておくことで、RNAを配列選択的に切断することができることがわかった。高いRNA切断活性をもつランタニドイオンの他、亜鉛(II)イオンなどでも選択的な切断が可能であった。RNAの相補鎖としてDNAを用いる場合には、インターカレーターであるアクリジンを修飾しておくことで、RNAの切断活性を飛躍的に上昇できることが既に明らかになっているが、相補鎖がPNAの場合には、若干挙動が異なることがわかった。ランタニドイオンを切断の触媒として使用した場合にはほとんど切断活性化が見られないのに対し、亜鉛(II)イオンを用いたときには顕著にRNA切断活性が上昇することが明らかになった。アクリジンによるRNA活性化の機構を解明する上で、非常に重要な知見を得ることが出来た。PNAはRNAと非常に安定な複合体をつくり、分解耐性も高いため、複雑な高次構造を形成するrRNAなどの解析に役立つことが期待される。またRNA切断と質量解析を利用した遺伝子診断系への応用を目指してDNAナノ構造体の形成の研究を行った。8本のB型DNA二重らせんを束ねたDNAナノチューブを設計し、その形成をAFMで確認した。これまでそれぞれ120°の角度で6本のDNAを束ねたナノチューブは報告されているものの、8本を束ねたものは非常に難しいと考えられてきた。本研究では、二重らせんを結合する角度を一本ずつ適宜変えることで、この問題を解決することに成功した。

切断したいRNAと相補的な2本のPNAを用いて、切断したい位置だけを一本鎖にしておくことで、RNAを配列選択的に切断することができることがわかった。高いRNA切断活性をもつランタニドイオンの他、亜鉛(II)イオンなどでも選択的な切断が可能であった。RNAの相補鎖としてDNAを用いる場合には、インターカレーターであるアクリジンを修飾しておくことで、RNAの切断活性を飛躍的に上昇できることが既に明らかになっているが、相補鎖がPNAの場合には、若干挙動が異なることがわかった。ランタニドイオンを切断の触媒として使用した場合にはほとんど切断活性化が見られないのに対し、亜鉛(II)イオンを用いたときには顕著にRNA切断活性が上昇することが明らかになった。アクリジンによるRNA活性化の機構を解明する上で、非常に重要な知見を得ることが出来た。PNAはRNAと非常に安定な複合体をつくり、分解耐性も高いため、複雑な高次構造を形成するrRNAなどの解析に役立つことが期待される。またRNA切断と質量解析を利用した遺伝子診断系への応用を目指してDNAナノ構造体の形成の研究を行った。8本のB型DNA二重らせんを束ねたDNAナノチューブを設計し、その形成をAFMで確認した。これまでそれぞれ120°の角度で6本のDNAを束ねたナノチューブは報告されているものの、8本を束ねたものは非常に難しいと考えられてきた。本研究では、二重らせんを結合する角度を一本ずつ適宜変えることで、この問題を解決することに成功した。