永田崇 エネルギー理工学研究所准教授、片平正人 同教授、阪本知樹 博士（現：東京薬科大学助教）、坂本泰一 千葉工業大学教授、山岸賢司 日本大学准教授（現：千葉工業大学教授）、堀内正隆 北海道医療大学教授、石川岳志 鹿児島大学教授らの共同研究により、分子標的薬やバイオセンサの材料となる核酸アプタマーについて、RNAとDNAを組み合わせることで、アプタマーの柔らかさを変え、標的タンパク質へのフィットの仕方を変えられることを明らかにしました。
現在、核酸アプタマーは、抗体に代わる分子認識材料として、分子標的薬やバイオセンサに応用されています。核酸アプタマーは、一般にDNAあるいはRNAから、SELEX法とよばれる技術によってつくられますが、今回、RNAとDNAからなるキメラアプタマーと標的タンパク質の相互作用を詳細に解析したところ、RNAとDNAの柔らかさの違いが分子認識に大きく影響していることが明らかになりました。今後、RNAとDNAを組み合わせることでアプタマーの「ゆらぎ」や標的タンパク質へのフィットの仕方を調整し、アプタマー医薬品やアプタマーセンサの設計に活用できると期待されます。
本研究成果は、2026年4月17日に、国際学術誌「ACS Chemical Biology」に掲載されました。
研究者のコメント
「核酸アプタマーの性能は、配列や静的な構造だけでなく、分子の柔らかさやゆらぎにも左右されます。本研究では、NMRを用いてRNAとRNA–DNAキメラの動きを比較し、標的タンパク質への認識の違いを分子レベルで明らかにしました。今後、分子標的薬やバイオセンサに適した、動きを指標とする核酸材料設計に発展させたいと考えています。」（永田崇）
【DOI】
https://doi.org/10.1021/acschembio.6c00034
【書誌情報】
Takuya Hasegawa, Tomoki Sakamoto, Masahiro Sekiguchi, Masataka Horiuchi, Takeshi Ishikawa, Masato Katahira, Takashi Nagata, Kenji Yamagishi, Taiichi Sakamoto (2026). Impact of Nucleotide Flexibility on Aptamer–Protein Recognition: RNA vs RNA–DNA Chimera. ACS Chemical Biology, 21, 5, 1053-1062.
