研究者紹介

微生物の環境適応に関与する配列特異的エンドリボヌクレアーゼMazFについて、切断配列を同定し、細胞内における生理機能を考察するとともに、MazFを基盤とするRNA医薬品の品質分析などの応用展開を目指しています。また、ドロップレットを用いた高速スクリーニング系の開発にも取り組んでいます。

タンパク質のスクリーニングは、従来、96 well あるいは384 well plateが利用されていましたが、数万、数十万クローンを想定した場合、その処理能力の限界や、必要なサンプル・試薬量、時間やコストが課題となります。マイクロ流体デバイスを用いた本スクリーニング技術は、ナノリットルサイズの微小空間であるwater in oil (w/o) ドロップレットを用いて、対象物質を微小空間に区画化することで、アッセイの超高速化と、検体・試薬の微量化を達成します。さらに、非常に高感度であるため、1細胞レベルの評価が可能であり、既存の手法とは全く異なる世界を見せてくれます。これまでは主に微生物を対象とした研究開発を実施してきましたが、現在はタンパク質に応用展開し、膨大な変異体や育種株を迅速・簡便に評価するための基盤技術とノウハウを構築し、「1細胞・1クローンレベルで超高感度に検出」「10^6規模のライブラリを、μLオーダーの試薬で、数分～数時間でスクリーニング」の実現を目指しています。

新型コロナウイルスCOVID-19のパンデミックを契機に、mRNAワクチンを始めとするmRNA医薬品の研究開発が世界規模で急激に進み、それと同時に、製造過程における品質評価技術に対する社会的ニーズも高まっています。現在、mRNA医薬品の確認試験は、NGS等による配列確認が主流ですが、非天然型の合成修飾塩基の分析には不向きです。質量分析は有力な方法ではあるものの、ワクチンを始めサイズが大きいmRNAの測定は困難です。微生物で保存されるストレス応答機構の1つであり、ssRNAを配列特異的に切断するエンドリボヌクレアーゼであるトキシン分子MazFに以前より着目しており、これまでに多種多様なMazFを取得し、切断配列を同定してきました。このMazF酵素ライブラリを用いれば、長鎖mRNAを適切なサイズに断片化し、LC-MS/MS分析が可能になります。また、MazFの修飾核酸に対する感受性を利用して、修飾核酸を簡便に同定・定量することも可能です。このようにMazFと質量分析を組み合わせることで、RNA医薬品の品質評価・管理技術の手法の確立を目指します。