RNA - 富山大学

機能性RNAをビルディング・ブロックとした超ナノ集積構造の構築
富山大学 大学院 理工学研究部(理学) 教授 井川善也
生体高分子を素材として集積構造をデザインするナノテクノロジー研究は、医療や創薬を含むバイオ応用の可能性から高い注目を集
~医薬工連携の実を求めて~
めている。今回、酵素機能を有するRNAをビルディング・ブロックとした超ナノ構造の集積とその制御について検討を行い、酵素活性を
有するRNA1次元アレイ構造の構築に成功し、酵素活性が集積依存的に発現することを明らかにした。
1. Group I Ribozyme (GI Rz)
2. GI Rz-based homopolymer
+
4. Interacting
Modules
3. Design of the
copolymer
6. Homopolymer
Formation
5. Copolymer Formation
The homopolymer
[RNA]
[RNA]
polymer
dimer
monomer
monomer
The isolated dimer variant (H’-H’’)
The isolated dimer variant (A’ – B’)
[RNA]
dimer
monomer
The A-B-A-B copolymer
FL-labeled A + cold B
[RNA]
oligomer
monomer
FL-labeled A + cold B
[RNA]
7. Copolymerization-Dependent Ribozyme
Activity
The isolated dimer (A’-B’)
The A-B-A-B copolymer
substrate
product
Reaction Conditions
30 mM Tris-HCl (pH 7.5)
5 mM MgCl2, 37 ºC
0.5 µM
ribozyme
0.5 µM
substrate
8.Conclusion
200 µM rGTP
1) Rationally redesigned group I ribozymes formed homopolymer and copolymer depending on their interacting
modules.
2) Dimer units were extracted from the polymer chain by introducing mutations that prevent dimers from further
oligomerization.
3) Catalytic activities of the redesigned ribozymes were activated by the dimer or oligomer formation.
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