バイオエンジニアリング

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About Us

バイオテクノロジーによる社会貢献を念頭に、特に植物の遺伝子発現制御機構を理解し、バイオ医薬品などの有用タンパク質を植物で高生産するための基盤技術の開発を行っています。
研究室に配属された学生自身が研究を論理的に理解し、知識の裾野を広げ発展させていけるように指導を行っています。定期的な研究室ミーティングに加えて、産業界から研究者・実務者を招き、企業での研究開発に必要な知識を紹介します。これらの指導を通して、低成長・グローバル社会で幅広く活躍できる人材の育成を目指しています。

Research

mRNA転写の効率化

遺伝子の発現において重要な過程の一つがDNAからmRNAへの転写です。この過程は、転写の開始に関わるプロモーターや、転写の終結に関わるターミネーター、mRNAの成熟化に関わるスプライシングなど複数の要因によって制御されており、細胞の状態に応じて転写されるmRNAの量や塩基配列を決定しています。我々はこの転写およびmRNAの成熟化に関する研究を行うことで、導入遺伝子高発現系における転写されるmRNA量の増加や転写されるmRNAの配列の均一化を行っています。

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mRNAの安定化

遺伝子の発現において重要な過程の一つがmRNAの分解です。mRNAは一定の確率で必ず分解されており、細胞質内で蓄積する量は、転写の効率とmRNAの安定性のバランスによって決定されています。このmRNAの分解は複数の異なる機構で行われていることが知られており、mRNAの様々な特性が関わっています。我々は、mRNAの安定性に関わる配列的な特徴等の解析を通して、導入遺伝子発現系においてmRNAを高蓄積させ、発現量を向上させる研究を行っています。

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mRNA翻訳の効率化

遺伝子の発現において重要な過程の一つがmRNAからタンパク質への翻訳です。mRNAの転写や分解が、蓄積するmRNAの量を決めるのに対し、翻訳はmRNAあたりに作られるタンパク質の量を決めます。そのため、転写に加えて、翻訳の効率も向上させることがタンパク質の生産量を向上させるために重要となります。この翻訳効率は、mRNAの配列によって決定されていますが、特に大きな影響を与えているのは5'UTRと呼ばれる領域です。特に、翻訳を向上させる5'UTR配列は翻訳エンハンサーと呼ばれ、導入遺伝子高発現系の構築に活用されています。当研究室ではこれまでに、植物で非常に強力な翻訳エンハンサーを見出しており、導入遺伝子の発現量を劇的に向上させることに成功しています。現在は、5'UTR配列と翻訳効率との間の関係性を解析することで、目的の有用タンパク質に特化した翻訳エンハンサーを設計する研究を行っています。

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次世代シーケンサーを用いた基盤情報の取得

近年の生物の研究を支える重要な技術の一つが次世代シーケンサーです。この次世代シーケンサーは、大量の塩基配列を高速で読むことが可能な機械であり、そこから得られる配列情報は遺伝子の研究をする上で必須の情報となっています。この次世代シーケンサーには、その特性や目的によって複数の種類が存在しています。その中でも、Nanoporeシーケンサーに代表されるロングリードシーケンサーは、最も先進的なシーケンサーであり、従来法に存在していた様々な問題を一挙に解決できると期待されています。一方で、その技術は未だ発展途上であり、ハード面でもソフト面でも多くの課題を抱えています。そこで当研究室では、ロングリードシーケンサーによって得られるデータを処理、解析するツールの開発を行っています。

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Contact

〒630-0192 奈良県生駒市高山町8916-5
奈良先端科学技術大学院大学 先端科学技術研究科 バイオサイエンス領域
学際融合領域研究棟1号館 208号室
バイオエンジニアリング研究室(加藤晃研究室)

Tel: 0743-72-6083

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奈良先端科学技術大学院大学