遺伝子変異に合わせたRNA標的創薬へ RNA構造と低分子化合物の相互作用を大規模に検出する新技術 『BIVID-MaP』を開発

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2026-03-19 京都大学 iPS研究所

京都大学iPS細胞研究所などの研究グループは、RNA構造と低分子化合物の相互作用を1塩基レベルで大規模に解析する新技術「BIVID-MaP」を開発した。化合物結合部位に化学修飾(VQ)を導入し、逆転写時の欠損として検出することで結合位置を特定する仕組みである。本手法により、1塩基変異がRNAの立体構造や薬剤結合能を大きく変化させることを実証し、がん関連遺伝子を含む1600種以上の変異で結合特性の違いを網羅的に解明した。これにより、個々の遺伝子変異に応じたRNA標的創薬や個別化医療の実現に向けた基盤技術として期待される。

遺伝子変異に合わせたRNA標的創薬へ RNA構造と低分子化合物の相互作用を大規模に検出する新技術 『BIVID-MaP』を開発
Fig. 1 本研究のまとめ

<関連情報>

RNA G四重鎖を例とした、変異体特異的なRNA構造と低分子との相互作用の体系的な同定 Systematic identification of variant-specific RNA structure-small molecule interactions exemplified by RNA G-quadruplexes

Emi Miyashita,Kazumitsu Onizuka,Yutong Chen,Hiroki Yoshida,Hina Hatayama,Shunya Ishikawa,Peijie Yan,Takahito Hasegawa,Mamiko Ozawa,Kaho Maeta,Fumi Nagatsugi,Hirohide Saito & Kaoru R. Komatsu
Nature Communications  Published:19 March 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-70097-9

Abstract

Individual genetic variations, such as cancer-associated somatic mutations, alter RNA structures, thereby potentially enhancing or inhibiting the binding of RNA-targeting small molecules. However, to date, no approach has been available to identify these variant-specific RNA-small molecule interactions due to technical limitations. Here, we present Binding- and Vinyl-Quinazolinone-Induced Deletion-Based Mutational Profiling (BIVID-MaP), a high-throughput method for detecting RNA-small molecule interactions that combines binding-dependent covalent modification with profiling of deletions upon reverse transcription via deep sequencing. Using BIVID-MaP, we uncovered numerous variant-specific interactions between a G-quadruplex (G4)-binding small molecule and RNAs harboring single-nucleotide variants. Several cancer-associated somatic mutations significantly influence the binding intensity of a small molecule by affecting target G4 structures. These results demonstrate that BIVID-MaP can reveal previously ignored variant-specific RNA-small molecule interactions affected only by a single-nucleotide mutation, which may contribute to the development of RNA-targeting drugs in the future.

細胞遺伝子工学
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