日本理化學研究所的沼田圭司率領的研究團隊開發出了一種能夠暫時改變裙帶菜和海帶等褐藻屬性的新技術。該技術利用了含有肽(蛋白質片段)的微粒,可應用於大量生產食品用蛋白質等。
本次開發的微粒作用于海洋褐藻——長囊水雲(Ectocarpus siliculosus)的狀態。附着在RNA上的螢光染料被褐藻吸收並發光(供圖:理化學研究所的團隊負責人沼田圭司)
褐藻透過光合作用吸收二氧化碳(CO₂)併產生澱粉等有用物質。這一程序被認爲是一種可以將大氣中的CO₂儲存于海洋中的方法,因此備受期待。然而,使褐藻產生澱粉之外有用物質的研究一直未取得進展。
研究團隊透過將能穿透細胞膜的分子與能抑制特定基因功能的核酸「siRNA」等物質結合,嘗試將抑制褐藻成長基因功能的siRNA製成微粒,結果發現,這種微粒能夠滲透進細胞内部並抑制細胞生長。
研究團隊還發現,如果將對蛋白質合成基因功能有抑制作用的siRNA製成微粒,就有可能使褐藻產生更多的蛋白質。所以加入與siRNA同屬核酸的DNA等也有可能產生蛋白質。如果該技術得以實施,就可以將裙帶菜用作生產高蛋白食品、飼料等產品的原料。
siRNA能夠在不改變褐藻基因體的情況下改變基因功能的強度。儘管其效果僅持續數天,但如果設計得當,該效果可長時間持續。本次研究由日本理研與慶應義塾大學合作完成,相關研究結果已發表在美國化學學會期刊上。
日文:《日本經濟新聞》、2024/04/16
中文:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌:JACS Au
論文:Phenylboronic Acid-Functionalized Micelles Dual-Targeting Boronic Acid Transporter and Polysaccharides for siRNA Delivery into Brown Algae
DOI:10.1021/jacsau.3c 00767