生細胞におけるhTERTの区画化および転座のためのプログラム可能なDNAナノ構造体

科学分野:

• 合成生物学
• バイオテクノロジー
• 分子腫瘍学

背景:

• タンパク質転座は、細胞機能および活性制御にとって重要である。
• 人工細胞内区画を用いてタンパク質移動を制御することは困難である。

研究 の 目的:

• 人工DNA凝集体を用いたタンパク質転座を操作するための制御可能な戦略を開発すること。
• がん細胞におけるヒトテロメラーゼ逆転写酵素（hTERT）を区画化し、その活性を阻害すること。

主な方法:

• ミトコンドリアターゲティングおよびテロメラーゼプライミング機能を持つ分岐DNA構造を設計した。
• 細胞内への取り込み後、ストランド置換反応をトリガーし、X字型DNAの自己集合を導いた。
• ミトコンドリア上にDNA凝集体を形成し、細胞質hTERTを捕捉した。

主要な成果:

• がん細胞内にミトコンドリア局在性DNA凝集体を形成することに成功した。
• ミトコンドリア機能の破壊、活性酸素種（ROS）の増加、および核からのhTERTの輸出を引き起こした。
• 細胞質hTERTを特異的に捕捉し、ミトコンドリアへの転座を防ぎ、がん細胞の増殖を阻害した。

結論:

• 動的な細胞内区画化のための新規DNAナノテクノロジーを実証した。
• hTERT活性を阻害し、がん細胞の挙動に影響を与えるための制御可能な方法を提供した。
• 疾患におけるタンパク質転座を標的とする治療戦略のための新たな道を開いた。