| Project Area | In-cell chemical network driven by neo-PTMs |
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| Project/Area Number |
22H05018
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (II)
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| Research Institution | Chiba University (2023-2024)
The University of Tokyo (2022) |
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Principal Investigator |
山次 健三 千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (30646807)
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| Project Period (FY) |
2022-05-20 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥40,170,000 (Direct Cost: ¥30,900,000、Indirect Cost: ¥9,270,000)
Fiscal Year 2024: ¥13,390,000 (Direct Cost: ¥10,300,000、Indirect Cost: ¥3,090,000)
Fiscal Year 2023: ¥13,390,000 (Direct Cost: ¥10,300,000、Indirect Cost: ¥3,090,000)
Fiscal Year 2022: ¥13,390,000 (Direct Cost: ¥10,300,000、Indirect Cost: ¥3,090,000)
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| Keywords | 翻訳後修飾 / 化学修飾 / ヒストン / 触媒 / タンパク質 / アシル化 / エピゲノム / 環境応答 |
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| Outline of Research at the Start |
生命は生体高分子とそれらに介在する化学反応ネットワークから成る。その代表がヒストンの翻訳後修飾であり、様々な位置の様々な種類の翻訳後修飾が複雑に連関しあって化学ネットワークを形成し、その結果として染色体の構造機能および遺伝子転写が制御される。これまでは、生体が自然に持つ翻訳後修飾の機能解析のみに焦点が当てられてきたが、生体内に施しうる修飾の種類が生体元来のものに限定される理由はない。本研究では、これら生体が元来持たない化学修飾をneo-PTMsと名づけ、独自のヒストンアシル化触媒系を基盤にその生命機能を探索することを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
生命は生体高分子とそれらに介在する化学反応ネットワークから成る。その代表がヒストンの翻訳後修飾であり、様々な位置の様々な種類の翻訳後修飾が複雑に連関しあって化学ネットワークを形成し、その結果として染色体の構造機能および遺伝子転写が制御される。これまでは、生体が自然に持つ翻訳後修飾の機能解析のみに焦点が当てられてきたが、化学の持つ無限の可能性の前に、生体内に施しうる修飾の種類すなわち構築しうる化学スペースは、生体が元来持つものに限定される必要はない。本研究では、これら生体が元来持たない化学修飾をneo-PTMsと名付け、独自のヒストンアシル化触媒系を基盤にneo-PTMsが造る生体内化学反応ネットワークの深い理解を目指す。
令和5年度は、これまでに得られた「白血病細胞選択的ヒストンアシル化修飾による細胞エピゲノムへの合成化学的介入」結果に対して、遺伝子転写解析などのより詳細なメカニズム解析をおこなった。また、細胞内のアセチルCoAを活性化してヒストンアセチル化反応を行うことが出来る新しい触媒を開発し、本触媒を様々な栄養環境下において細胞内アシルCoA濃度を検知するツールとして利用できることを示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、人工触媒によるneo-PTMの導入によって細胞機能を変化させること、および、環境応答における細胞エピゲノム変化を検出することに成功しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
本触媒系によってヒストンに導入されるneo-PTMs修飾が細胞に与える影響、すなわち、染色体の構造変化や遺伝子発現の変化、それに伴う細胞機能の変化をさらに詳細に評価し、論文として発表する。さらに本触媒系によるヒストンアシル化が動物個体に与える影響まで検討する。
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