酵素の創造で進化する新しい遺伝子技術

読了時間: 2 分
によって Jamie Olivos
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抽象的な酵素構造と合成DNA鎖。

Tokyoカリフォルニア大学アーバイン校の研究チームが、合成された安定的な遺伝物質であるトレオース核酸 (TNA)を生成できる酵素を開発しました。この進展は、がんや自己免疫疾患の治療をより精密にすることで、大きな影響をもたらす可能性があります。

この重要な成果は、酵素の設計における大きな課題を解決します。TNAを作り出す大きな利点は以下の通りです。

  • DNAに比べて安定性が向上している
  • 酵素や化学物質による分解に対する抵抗力が高い
  • より特異的な治療用アプタマーの開発が可能

10-92 TNAポリメラーゼが切り拓くバイオロジーの未来

10-92 TNAポリメラーゼという酵素は、類似の古細菌種から得られたポリメラーゼの断片を組み合わせる相同組換え法により作られました。この技術により、チームは酵素を開発サイクルごとに改良し、自然のDNAポリメラーゼに近い性能を持たせることができました。このTNAの効率的な生成能力は合成生物学を進展させ、先進的な生物学的ツールや治療法の創造に強固な基盤を提供します。

TNAは非常に安定しており、医療治療に適した選択肢です。通常のDNAとは異なり、容易に分解されないため、TNAは体内で薬の効果を持続させることができます。これにより、mRNAワクチンのような新たな薬物送達方法が期待されます。さらに、TNA薬は特定の組織に対して効率的に届くよう設計可能であり、従来の抗体治療を代替し、その問題を解決する手段を提供します。

この新しい方法は、薬の製造方法を変えるだけでなく、バイオテクノロジーの基本的なツールを強化します。この10-92 TNAポリメラーゼにより、科学者たちは合成生物学の新たな分野を探求し、従来不可能だったオーダーメイド医療や治療法を実現することが可能になります。

合成遺伝物質は医療を超えて幅広い影響をもたらす可能性があります。TNA(チオ核酸)を利用したアプリケーションが拡大することで、農業やバイオ燃料生産といった産業にも恩恵が期待されています。これは、TNAがより高い効率性と耐性を提供するためです。10-92 TNAポリメラーゼの開発は、合成生物学を様々な技術的進歩に活用するための重要な一歩となっています。

この研究はこちらに掲載されています:

http://dx.doi.org/10.1038/s41929-024-01233-1

およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は

Victoria A. Maola, Eric J. Yik, Mohammad Hajjar, Joy J. Lee, Manuel J. Holguin, Riley N. Quijano, Kalvin K. Nguyen, Katherine L. Ho, Jenny V. Medina, Nicholas Chim, John C. Chaput. Directed evolution of a highly efficient TNA polymerase achieved by homologous recombination. Nature Catalysis, 2024; DOI: 10.1038/s41929-024-01233-1
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