Research Abstract
人工翻訳スイッチのための汎用cis作用性インバータモジュール
A versatile cis-acting inverter module for synthetic translational switches
2013年9月3日 Nature Communications 4 : 2393 doi: 10.1038/ncomms3393
生細胞内で遺伝子の発現を調節する人工的なスイッチは、これまで個々の目的に応じて個別に作成する必要があった。OFFの状態にあるスイッチをONへと直接的に反転できる方法があれば、よく解析されたモジュールから複雑な調節回路を構築するために極めて便利であると考えられる。しかしながら、このような技術の開発は依然として困難を伴うものであった。本論文では、哺乳類細胞においてスイッチの機能をOFFからONへと反転させるcis作用性のRNAモジュールについて報告する。ここで、このインバータモジュールによる機能反転に際して、もともとのスイッチに固有の入力シグナル応答に関する特性が損なわれることはない。加えて、OFFスイッチと機能反転されたONスイッチの双方を用いることで、複数遺伝子の同時かつ特異的な発現制御が可能となった。このモジュールはその応用に高い一般性を持ち、哺乳類細胞の挙動を人工的に制御するために開発された、mRNAを利用した情報処理システムの汎用性を広げるものである。
遠藤 慧1, 2, 林 香倫1, 2, 井上 丹1, 3 & 齊藤 博英1, 2, 4
- 科学技術振興機構 国際共同研究
- 京都大学 iPS細胞研究所
- 京都大学大学院 生命科学研究科
- 京都大学 白眉センター
Artificial genetic switches have been designed and tuned individually in living cells. A method to directly invert an existing OFF switch to an ON switch should be highly convenient to construct complex circuits from well-characterized modules, but developing such a technique has remained a challenge. Here we present a cis-acting RNA module to invert the function of a synthetic translational OFF switch to an ON switch in mammalian cells. This inversion maintains the property of the parental switch in response to a particular input signal. In addition, we demonstrate simultaneous and specific expression control of both the OFF and ON switches. The module fits the criteria of universality and expands the versatility of mRNA-based information processing systems developed for artificially controlling mammalian cellular behaviour.
