甲南大学フロンティア研究推進機構

KONAN INFINITY

遺伝子構造が持つ能力を引き出して未来の医療を創る

核酸の特異構造の機能解明とその制御技術の開発

FIBER(先端生命工学研究所) 教授
杉本 直己

遺伝子複製と核酸の特異構造

 FIBERの高橋俊太郎講師と共同で、遺伝子(DNA)が複製される際の核酸構造の影響を研究しています。DNAは、正しく複製されないと間違えた遺伝情報が蓄積されることになり、様々な病気の原因になります。私たちは、グアニン四重鎖やiモチーフと呼ばれる核酸の特異構造の体積変化などを解析しています(この研究成果は、英国王立化学会の学術誌「Physical Chemistry Chemical Physics」の中表紙に掲載されました)。また、これらの構造がDNA複製反応のエラーの起こしやすさに影響することも明らかにしています。さらに、英国のReading大学との共同研究により、iモチーフが複製の制御に大きく関わっていることを明らかにしています。これらの研究成果は異常な複製を防ぐ新薬の開発につながると期待されています。

転写・逆転写反応と核酸の特異構造

 FIBERの建石寿枝講師と共同で、DNAの特異構造(四重鎖構造)が転写や逆転写反応に及ぼす影響を研究しています。さらに、人工分子をつかって、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)-1のゲノムRNA上に四重鎖構造を安定に形成させる技術を構築し、HIV-1の増幅に関わる逆転写反応を高い効率で阻害できることが明らかにしています(この研究成果は、ドイツ学術誌「ChemBioChem」の表紙に掲載され、新聞紙上でも紹介されました。特許出願中[出願人:学校法人甲南学園])。また、東京工業大やスロベニア国立NMRセンターと共同で、人工分子による四重鎖の安定化機構を詳細に解析しています。

翻訳反応と核酸の特異構造

 FIBERの遠藤玉樹准教授と共同で、タンパク質を作る翻訳反応での核酸の特異構造の影響を細胞内で研究しています。これまでに、翻訳反応の鋳型となるメッセンジャーRNA(mRNA)に安定な核酸構造が形成されると、発現されるタンパク質の量が減少することを明らかにしています。さらに、米国ニューヨーク州立大学と共同で、mRNAに結合して特異な構造を誘起する人工分子を創り、mRNAに安定な三重鎖構造を形成させることで、遺伝子の発現を抑制することに成功しています(この研究成果は、ドイツ化学会の学術誌「Angewandte Chemie International Edition」の表紙に掲載されました)。


【研究助成】
○ 科学研究費助成事業 基盤研究(A)(平成28年度~平成30年度)
 核酸構造の多様性に基づく新規の遺伝暗号DimensionalCodeの解析
○ 甲南学園平生太郎基金科学研究奨励助成(H26年度~平成28年度)
 甲南DNAドックによる疾病リスクの革新的早期診断システムの構築

先端生命工学研究所 ホームページ
2016年12月07日作成

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