京都大学iPS細胞研究所（CiRA）初期化機構研究部門研究員の遠藤慧氏らの研究グループは、細胞内の状態に応じて、目的とする外来遺伝子の発現を自在に制御できる「RNAスイッチ」の拡張技術の開発に初めて成功し、細胞内でスイッチの性能を自在に調節・反転できる「RNAインバータ」を創出した。

現在、iPS細胞から分化細胞へと運命を変えるためには、培養の段階ごとに外から成長因子や化学物質などを加えたり、遺伝子を導入することが必要で、細胞内の状態に応じた運命制御は困難である。

研究グループは、細胞内の状態に応じて外来遺伝子の発現を調節し、細胞の運命を制御できるRNAスイッチの開発を進めている。これまでの研究では遺伝子の発現を抑制するOFFスイッチと、活性化するONスイッチは独立に作成・最適化する必要があり、目的の感度や性能をもったスイッチの機能を予測して、簡便に作ることは困難だった。

今回開発したRNAインバータは、RNAスイッチの機能をOFFからONへ、その検出物質への特異性や感度を維持したまま自在に変換することを可能とする。RNAスイッチは、細胞内の状況を感知し、自律的に遺伝子発現を制御するため、細胞内の状態に応じて、iPS細胞から分化細胞へと誘導する方法や、ガン細胞のみを感知して細胞死を導く方法などへの応用などが期待されている。

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