リボザイム
リボザイム（リボ核酸酵素）は、特定の生化学反応を助けることができるRNA分子です。
触媒RNAとも呼ばれ、リボザイムはリボソームの中でタンパク質合成時にアミノ酸を連結する働きをしています。彼らはまた、RNAスプライシング、ウイルスの複製、および転送RNAの生合成に参加しています。
1981年のリボザイムの発見は、RNAが遺伝物質（DNAのようなもの）と生物学的触媒（酵素のようなもの）の両方になりうることを示した。これが、RNAがプレバイオティックな自己複製システムの進化に作用するというRNA世界仮説につながった。
生命の起源を研究している研究者たちは、研究室でRNAポリメラーゼリボザイムのように、特定の条件下で自らの合成を触媒することができるリボザイムを作り出してきた。この"Round-18"ポリメラーゼ・リボザイムの改良型が開発された。"B6.61"は、そのホスホジエステル結合の開裂によって分解されるまで、24時間でプライマーテンプレートに20ヌクレオチドまで加えることができる。"tC19Z"リボザイムは、95ヌクレオチドまで正確に添加することができる。
いくつかのリボザイムは、治療薬として、定義されたRNA配列を標的とした開裂のための酵素として、バイオセンサーとして、そしてゲノミクスや遺伝子発見への応用のために重要な役割を果たしているかもしれません。
ハンマーヘッドリボザイムの構造
歴史
1967年、カール・ヴァーズ、フランシス・クリック、レスリー・オルゲルは、RNAが触媒として機能しうることを示唆した。RNAが複雑な二次構造を形成することが発見された。
最初のリボザイムは1980年代に発見された。1989年には、トーマス・セックとシドニー・アルトマンが「RNAの触媒特性の発見」でノーベル化学賞を受賞しています。
質問と回答
Q: リボザイムとは何ですか?
A: リボザイムは、タンパク質の酵素の働きと同様に、特定の生化学反応を助けることができるRNA分子です。触媒RNAとも呼ばれます。
Q: リボザイムの役割にはどのようなものがあるのでしょうか?
A: リボザイムはリボソームで働き、タンパク質合成の際にアミノ酸をつなぎ、RNAスプライシング、ウイルス複製、トランスファーRNA生合成に関与しています。
Q: リボザイムの発見が、どのように研究の進展につながったのでしょうか?
A: リボザイムの発見は、RNAがDNAのような遺伝物質であると同時に、酵素のような生物学的触媒にもなりうることを示しました。その結果、RNAがプレバイオティクスの自己複製システムの進化に関与しているとする「RNAワールド仮説」の構築につながりました。
Q: 研究室で人工のリボザイムを作ることはできるのか?
A: はい、生命の起源を研究している研究者は、RNAポリメラーゼのリボザイムのように、特定の条件下で自己合成を触媒する人工リボザイムを実験室で作りました。Round-18」ポリメラーゼや「tC19Z」など、95個のヌクレオチドを正確に付加できる改良型が開発されています。
Q:リボザイムは治療への応用が期待できるのでしょうか?
A: はい、ある種のリボザイムは、定義されたRNA配列を切断のターゲットとする治療薬として、あるいは遺伝子発見やゲノミクスへの応用のためのバイオセンサーとして重要な役割を果たすと考える研究者がいます。
Q:「RNAワールド仮説」は何を提唱したのですか?
A: 「RNA世界仮説」は、RNAがプレバイオティックな自己複製システムにおいて役割を果たすというもので、数十億年前に地球上の生命が非生物から始まったことを説明するのに使われています。
