40藤本 健造39Kenzo FUJIMOTO政木 清孝40Kiyotaka MASAKI遺伝子治療を指向した化学と生命科学の融合による細胞内RNA上のシトシンをウラシルへ変換する手法論の開発 (2015年採択)Development of cellular RNA C-U transition toward for gene therapy by fusion of chemistry and life science (Project 2015)材料強度学と生物学の融合による枝状サンゴの外乱に適応した骨格形成と折損挙動の解明 (2015年採択)Study on external disturbances adaptive skeleton formation and fracture behavior of branching coral based on interdisciplinary approach of strength of materials and biology (Project 2015)化学的あるいは酵素を用いた人工的な位置選択的変異導入は遺伝子治療ならびに非天然タンパク質合成に有用である．しかし，これら化学試薬あるいは酵素を用いた手法は，それらを用いるために至適pH，至適温度，至適塩強度の条件下で用いる必要があった．これら制約条件から解放されたより汎用性の高い手法として．既に我々はが光可逆的核酸類操作法を基盤とした一塩基変異法を開発指定入る．ただ，この方法では，シトシンからウラシルへのピンポイント変異反応に９０度で３時間以上加熱する脱アミノ化過程が存在するため，実際に細胞内での操作を考えると実用的に困難であった．そこで，生理的条件下で，全て光操作のみで細胞内DNA及びRNA上のシトシンをウラシルへとピンポイント変異させる今までにない分子操作法の開発を行った．The development of artifitail chemical or enzymatic editing induced site-specific mutation will be a powerful tool for creating non-native proteins and treatment of genetic diseases. However, these chemical and enzy-matic method requires careful optimal conditions such as temperature, pH, and salt concentration. Free from such, constrain, we have reported ultrafast photo-cross-linking reaction using 3-cyanovinylcarbazole (CNVK) which can cross-link to complementary DNA or RNA with 366 nm irradiation for a few second in previous literature. The photo-cross-linking between C and CNVK was induced C-U transition, although this reaction required heating at 90 degree for 3 h. This prevents the application for DNA and RNA manipulation in living cells by using these method. To overcome this advantage of the photochemical C-U transition, we designed and demonstrated novel photochemical C-U transition via photo-cross-linking between 3-vinylcarbazole de-rivatives to use in living cells.造礁サンゴの一種である枝状サンゴは，炭酸カルシウムの骨格を枝状に形成しながら成長する．この枝は外的要因によって折損するが，その折損挙動は詳しく調査されたことがない．本研究では，枝サンゴ骨格の折損挙動と内部構造の相関性について明らかとする事を目的として，四点曲げ試験による折損挙動の定量的な評価を行うとともに，X線CTを用いた枝サンゴ骨格の内部構造調査を行った．生物学分野の研究課題である枝サンゴの骨格形成メカニズムについて，機械工学分野の知見から検討を行った．また，サンゴ骨格の主成分が炭酸カルシウムであることから，人工骨材料として用いられているハイドロキシアパタイトの創製を試みた．その結果，サンゴの骨格から多孔質体のハイドロキシアパタイトを創製することに成功した．Branching coral, which is one of reef building coral, grow while forming a skeleton of calcium carbonate in a branched form. This branch of coral is broken by external factors, but its breakage behavior has never been investigated in detail. The purpose of this study is to uncover the correlation between breakage behavior and internal structure of the coral skeleton. The quantitative evaluation of the breaking behavior of the skeleton using the 4-point bending testing and the nondestructive observation of internal structure of the skeleton us-ing X-ray computer tomography were planned in this study. In order to consider the mechanism of the coral
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