RNAは遺伝情報の担体として、また機能分子として、生体内で多彩な役割を担っています。
私たちはこうしたRNAの多機能性に着目し、
「目的とするRNA分子の構造や機能を設計する手法(合理的分子デザイン)」
「膨大な数のRNA配列の混合物から目的の機能を持つ配列を選別する手法(進化分子工学)」
を組み合わせた新手法を開発し、 「天然にない機能を発揮する人工RNA」を効率的に創製する研究を進めています。
複雑で多彩な3D構造を形成できるRNAは「ナノバイオテクノロジーの新しい素材」として注目されています。
私たちは生体由来の複雑なRNA構造を
1) 構造モジュールに分割し、
2) 天然とは異なる順序で構造モジュールを再配置し、
3) 再配列された構造モジュールを基盤にRNAの超ナノ構造体を人工的に構築する
という新しい方法論(RNA超分子モジュール工学)を開発し、 天然RNAの高度な機能を組み込んだ「人工RNA超ナノ構造」を創製する研究を開拓しています。
RNAは特定の3D構造を形成し、抗体分子のように特定のターゲット分子を認識・補足する能力を発揮できます。
こうした分子認識野能を持つRNAを「アプタマーRNA」と呼びますが、
バクテリアの細胞内ではアプタマーRNAが遺伝情報の発現を制御する分子スイッチとして幅広く用いられていることが近年明らかになりました。
私たちはRNA分子スイッチ(リボスイッチ)が遺伝子発現を制御する分子機構を解明すると同時に、リボスイッチを人工的に創製し、遺伝子を操る新しい分子ツールの開発を行っています。