高度な生体分子機能は、しばしば大規模かつ精密に組織化された構造から生じるため、プログラム可能な核酸自己組織化によって、より複雑な構造を構築する試みが進められている。RNAはDNAよりも多様な構造モチーフと生物学的機能を備えるが、これまでに構築されたRNAナノ構造体は、合成一本鎖DNAの大規模ライブラリを利用するDNAオリガミやDNAブリックなどのDNAナノ構造体と比べ、複雑性と拡張性の両面で大幅に劣っていた。しかし、これらの戦略をRNAへ直接適用するには、（i）多種類の異なる合成一本鎖RNAを作製するコストが高いこと、（ii）多成分核酸ナノ構造体の組み立てに一般的に用いられる条件下で一本鎖RNAの安定性が限られること、という二つの大きな障壁がある。本研究では、自然界のRNAシステムに着想を得た原理を採用し、両方の障壁を克服する二本鎖RNA（dsRNA）ブリック法を提示する。すなわち、（i）多数の異なるRNA構成要素（「ブリック」）を単一の前駆体転写産物内にコードし、酵素処理によって切り出すこと、（ii）各ブリックを主として二本鎖構造とすることで安定性を高めることである。得られたdsRNAブリックは、プログラム可能な分岐型キッシングループ相互作用を介して自己組織化する。この手法により、100種類を超える異なる構成要素からなる複雑な二次元および三次元RNAナノ構造体を構築した。これは、著者らの知る限り、これまでに報告された中で最大かつ組成的に最も複雑なRNAナノ構造体である。総じて、dsRNAブリック法は、DNA系に迫る組成的・構造的精巧さを備えた複雑なRNAナノ構造体を構築するための、拡張性と堅牢性を兼ね備えた基盤を確立するものであり、プログラム可能なRNA材料およびRNAデバイスに新たな可能性を開く。
https://doi.org/10.64898/2026.09.02.748990