・mRNAがんワクチンや遺伝子治療を可能にするmRNAライブラリ注1）の構築、人工タンパク質医薬品や人工ゲノム作物の開発など、多様な社会的応用の基盤となる「ゲノムDNA合成法注2）」を確立。
・酵素を用いずに、銀ナノ粒子注3）で任意の長さ・配列のDNA接着末端注4）を自在に作製。
・一般的な制限酵素法と比べて2〜5倍以上の高いDNA連結効率を達成。
21世紀の医療・農業・環境分野が直面する課題の解決には、生物の設計図である「長鎖DNA」を自在に合成できるかどうかが鍵を握ります。しかし、現在の長鎖DNA合成技術はDNA断片同士をつなぎ合わせる効率に限界があり、これが応用展開のボトルネックとなっていました。
名古屋大学大学院理学研究科の阿部 洋 教授（兼:糖鎖生命コア研究所統合生命医科学糖鎖研究センター分子生理・動態部門 教授）、同大学院工学研究科の稲垣 雅仁 助教らの研究グループは、岐阜大学大学院工学研究科の岡 夏央 教授（兼:糖鎖生命コア研究所糖鎖分子科学研究センター糖鎖分子科学部門 教授）との共同研究により、銀ナノ粒子を用いてDNAを狙った位置で切断する新しい技術を開発しました。従来の制限酵素法では「切断位置が酵素の認識配列に限られる」「接着末端が短い」という制約から連結効率に限界がありましたが、本技術はDNAを任意の位置で切断し、任意の長さ・配列の接着末端を作製できます。
実際に、従来の制限酵素法と比較して2〜5倍以上高い連結効率を達成し、機能性タンパク質をコードする遺伝子の合成と細胞内発現を実証しました。本技術により、抗体や治療用タンパク質などの生理活性タンパク質を自在に設計・合成できる基盤が整います。本成果は、mRNAを用いたがんワクチンや遺伝子治療を支える「mRNAライブラリ」の構築、人工タンパク質医薬の開発、人工ゲノム合成による食糧問題の解決など、人類社会が直面する諸課題への応用に道を拓くものです。
本研究成果は、2026年6月11日午前9時01分（日本時間）付オックスフォード大学出版局が発行する雑誌『Nucleic Acids Research』に掲載されました。
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注1）mRNAライブラリ:
多様な配列のmRNAを集めたもの。それぞれのmRNAは対応する鋳型DNAから転写されるため、多様な長鎖鋳型DNAを高効率に作製できる本研究の技術は、mRNAライブラリ構築の鍵となる。mRNAを用いたがんワクチン（多様な抗原をコード）や遺伝子治療（多様な治療用タンパク質をコード）など、mRNA医薬の開発を加速する。
注2）ゲノムDNA合成法:
生物の設計図であるゲノムDNAを、化学的または酵素的に断片から組み立てて構築する技術。mRNA医薬や遺伝子治療の鋳型DNA、ワクチン候補のスクリーニング、人工タンパク質医薬の創出、有用作物・微生物の開発など、医療・農業・環境分野の幅広い応用を支える基盤技術である。
注3）銀ナノ粒子:
粒径が1–100ナノメートル程度の銀の微細粒子。抗菌剤や消臭剤として広く利用されている。
注4）接着末端:
二本鎖DNAの片側の鎖が短く突出した一本鎖の末端構造。突出した塩基配列が別のDNAと相補的に結合することで、DNA断片同士をつなぐことができる。
雑誌名： Nucleic Acids Research
論文タイトル: Silver Nanoparticle Induced Site-Specific Strand Cleavage of Chemically Modified Oligonucleotides for Long-Chain DNA Assembly
著者： 稲垣雅仁（名古屋大学）, 加瀬光希弥（名古屋大学）, 平岡陽花（名古屋大学）, 岡 夏央（岐阜大学）, 橋谷文貴（名古屋大学）, 阿部奈保子（名古屋大学）, 木村康明（名古屋大学）, 阿部 洋（名古屋大学）* (*は責任著者)
DOI: 10.1093/nar/gkag525
URL: https://doi.org/10.1093/nar/gkag525
