組換えタンパク質の定義

背景

分子生物学の「中心教義」によれば、DNAに保存された遺伝情報はRNAへ転写され、さらにタンパク質へ翻訳されます。DNAからRNAへの過程を転写、RNAからタンパク質への過程を翻訳と呼びます。タンパク質をコードする遺伝子は構造遺伝子と呼ばれ、目や皮膚、髪の色など形質の形成に関与します。

組換え（リコンビネーション）

組換えとは、子孫が両親とは異なる遺伝子の組み合わせを持ち、新たなDNA配列が生じる過程です。図1はNCBIの「What is a Genome?」に基づく組換えの模式図です。

組換えタンパク質

組換えDNA技術は、特定のDNA配列を単離し、自己複製能を持つクローニングベクターに導入することで、タンパク質の機能や相互作用を研究する手法です。ベクターと標的DNAが結合して組換えDNAが生成され、これが転写されてmRNAとなり、最終的に組換えタンパク質が産生されます。

治療用タンパク質

組換えタンパク質は、遺伝子異常の修正やがん細胞の除去、免疫疾患の治療など、さまざまな医薬品の開発に重要な役割を果たします。例えば、組換え技術で作られるエリスロポエチンは、腎疾患に伴う赤血球減少症の患者に使用されます。図2は組換えタンパク質から作られた治療薬の例を示しています（Stanley Thornes Ltd.『Gene Cloning』より）。

遺伝子工学のツールとしての組換えタンパク質

遺伝子工学は、細胞の遺伝子配列を改変しながらも増殖能力を保持させる技術です。例として、ゼブラフィッシュに緑色蛍光タンパク質（GFP）という組換えタンパク質を導入し、暗闇で光る新種を作製したケースがあります。図3はLehninger Principles of Biochemistryの「Cloning in Vertebrates」から引用したイメージです。