新規設計法による有効なsmall RNAの開発

使用新的设计方法开发有效的小RNA

• 批准号: 11J04144
• 负责人: 依田 真由子
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J04144/
• 关键词: RISC; RNAサイレンシング; miR-451; miRNA; small RNA; siRNA

microRNAは、自身と相補的な配列を持つ標的遺伝子の翻訳を負に制御することで、生体内の様々な生命現象を緻密に制御する。近年、癌や生活習慣病、感染症などヒトのさまざまな疾患とmiRNAとの関連性が指摘されており、医療応用の面でも関心が高まっている。miRNAは単独で機能するわけではなく、複数のタンパク質とRNA-induced silencing complex (RISC)と呼ばれる複合体を形成してはじめて機能することができる。これまでの研究で、私はヒトにおけるRISC形成過程の詳細を明らかにしてきた。その結果をもとに、small RNAの動作原理に基づいた高い効果が期待できる、論理的なsmall RNA二本鎖のデザイン法を確立することを目標とし、研究を行ってきた。通常small RNA二本鎖は、熱力学的に不安定な5'末端をもつ鎖がガイド鎖となりRISCを形成し、もう片方の鎖はパッセンジャーと呼ばれRISCの形成過程中に分解される。しかし、このガイド鎖とパッセンジャー鎖の規定は厳密ではなく、時にはパッセンジャー鎖もRISCを形成し、ターゲット遺伝子ではない他の遺伝子に作用することが知られている(off-target効果)。Off-target効果はsmall RNAを用いた医薬品開発において大きな障壁となっている。そうした中で2010年に報告された新たなmiRNA(miR-451)の生合成・RISC形成経路は、典型的なmiRNAの生合成過程とは異なり、最終的にガイド鎖のみがRISCを形成する。そこで私はこのmiR-451の経路を利用すれば、"off-target効果"を回避し、従来のsiRNAよりも特異的に目的遺伝子だけに作用することの出来るsmall RNAのデザイン法を確立することが出来ると考え、この経路の全貌を明らかにすることを目的として研究を行った。

MicroRNA与他自己一起以互补的阵列来提高目标基因的翻译，以精确控制活体中各种生活现象。近年来，已经指出了各种人类疾病，例如癌症，与生活方式相关的疾病和传染病，对医疗应用的兴趣也增加了。 miRNA不能单独工作，而只能通过形成多种蛋白质和称为RNA诱导的沉默复合物（RISC）来起作用。在我的研究中，我阐明了人类RISC形成过程的细节。根据结果​​，我们一直在进行研究，目的是建立一种逻辑的小RNA双重链式设计方法，该方法可以根据小RNA的操作原理具有很高的效果。通常，小的RNA双重链链是一个指导链，具有5端的热力学不稳定，并形成RISC，另一个链被称为乘客，在RISC编队过程中被分解。但是，该指南链和乘客链的规定并不严格，众所周知，乘客链还形成RISC并作用于其他不是靶向基因的基因（靶向效应）。脱靶效应是使用小RNA在药物开发中的主要障碍。在这种情况下，与典型的miRNA Live合成过程不同，新的miRNA（miR-451）在2010年报道了2010年报告的RISC形成途径，最终形成了RISC。因此，我使用这种miR-451途径来避免“脱靶效应”，并建立一种只能对目标基因作用的小RNA设计方法，而不是传统的siRNA。目的是阐明这条路线的整体图片。

项目成果

Biochemical Characterization of Dicer-independent miR-451 Biogenesis

不依赖 Dicer 的 miR-451 生物发生的生化表征

• 发表时间: 2012
• 作者: W.Ito;et al;T.Kihara;Mayuko Yoda
• 通讯作者: Mayuko Yoda