シンセティック・バイオロジーによる人工RNP複合体及びシステム進化系の構築

利用合成生物学构建人工 RNP 复合物和系统进化系统

• 批准号: 18681034
• 负责人: 齊藤 博英
• 金额: $ 18.47万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18681034/
• 关键词: RNA; 進化分子工学; 翻訳; リボスイッチ; シンセティックバイオロジー; 遺伝子回路; RNP; 遺伝子発現制御; リボザイム; 試験管内進化

近年、生体分子や遺伝子ネットワークを「人工的に創り出す」作業を通して生命システムを理解しようとする「シンセティック・バイオロジー」が注目を集めている。本研究では、生体内で多くの機能を担うRNA-蛋白質(RNP)複合体をシンセティック・バイオロジーの一つの素材と捉え、(1)機能性人工RNP創製のための基盤技術を開発し、(2)RNPを利用した人工遺伝子回路を構築することを目指した。さらにこの複合体を工学的に応用し、(3)RNA-蛋白質相互作用に基づいた新しい遺伝子発現制御システム(RNPスイッチ)を構築することを研究目的に定めた。本年度は、人工RNPをデザインする基盤技術の開発、及びそのRNPを利用した人工翻訳制御システムを試験管内、及びヒト細胞内で構築することに成功した。具体的には、以下の研究成果を達成した。(a)機能性人工RNP創製のための基盤技術として、天然に存在するRNA-蛋白質相互作用に関連したモチーフを取得した。HIVのRNA結合蛋白質RevとバクテリオファージλN、及びそれらと特異的に相互作用するRNAモチーフを基盤にして、人工RNPをデザインし、その構造と配向性のデザインをゲル電気泳動及びFRETにより確認し、目的の人工RNP構造をデザインする技術を確立した。(b)RNP相互作用を基盤とした人工遺伝子回路を作成するため、ヒト細胞内で機能する人工リボスイッチを作製した。モデルシステムとして、GFPの発現を様々なパターンで制御できるRNPスイッチを創出した。(c)さらに、このシステムをヒト細胞に導入することで、ガン細胞のアポトーシス誘導回路をON/OFFに制御するRNPスイッチを創出することに成功した。

In recent years, the molecular biology of living organisms has become a focus of attention due to the "artificial innovation" operation and the understanding of life systems. This study aims to identify materials for RNA-protein (RNP) complexes,(1) to develop substrates for the creation of functional artificial RNP, and (2) to construct artificial gene circuits for the utilization of RNP. (3)RNA protein interaction in the development of new gene expression system (RNP) to determine the purpose of this study. This year, the development of artificial RNP substrate technology and the use of artificial RNP in the construction of test tubes and cells were successful. Specific research results were achieved. (a)Functional artificial RNP creation and the acquisition of RNA-protein interactions that occur naturally HIV RNA Binding Protein Rev, Rev, (b)RNP interactions are based on artificial subcircuits that are constructed and controlled by intracellular functions. RNP is the most important component of GFP. (c)In addition, the system can be used to control the ON/OFF of the RNP system.

项目成果

Motif-programmed artificial protein induces apoptosis in several cancer cells by disrupting mitochondria.

基序编程的人工蛋白通过破坏线粒体来诱导多种癌细胞凋亡。

• 发表时间: 2008
• 期刊: Cancer science 99
• 作者: Saito H;Minamisawa T;Yamori T;Shiba K.
• 通讯作者: Shiba K.

RNP相互作用モチーフを活用したシンセティック・バイオロジー

利用 RNP 相互作用基序的合成生物学

• 发表时间: 2008
• 作者: Hirohide Saito;Shunichi Kashida;Tan Inoue;Kiyotaka;Hirohide Saito;Hirohide Saito;大野博久;Hirohide Saito;Hirohide Saito;Hirohide Saito;Hirohide Saito;Hirohide Saito
• 通讯作者: Hirohide Saito