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核酸のエピジェネティック修飾の化学的検出

Research Project

Project/Area Number 13F03342
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Chemistry related to living body
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

岡本 晃充  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (60314233)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) JEONG Hyun Seok  東京大学, 先端科学技術研究センター, 外国人特別研究員
JEONG Hyun Seok  東京大学, 先端科学技術研究センター, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
KeywordsRNA / エピジェネティクス / 化学修飾 / メチルアデニン / メチル化酵素 / プロテオミクス
Outline of Annual Research Achievements

RNAのエピジェネティックな修飾は、遺伝子発現、細胞分化、転写後の多くの生物学的機能を制御しており、その検出に対する研究が分子レベルで進められなければならない。しかしながら、RNA修飾に対する効果的な研究手法が未熟であり、チャレンジングな挑戦課題として残されている。上述のm6Aは以前からその存在は指摘されているところであるが、それを効率的に検出できる手法は開発されていない。したがって、配列選択的でかつ簡便で信頼できるm6A検出法が求められている。m6Aを認識する新しい酵素ALKBH5と呼ばれる酵素は、ノンヘム鉄と2-ケトグルタル酸を含む酸化酵素であり、m6Aを酸化的に脱メチル化する。ALKBH5は、m6Aの認識分子として有効かもしれない。本研究では、ALKBH5の核酸修飾を用いて、m6Aを配列特異的に認識する系を開発した。
1) 酵素群の発現:ALKBH5 FL、ALKBH5 CD、Sortase Aを発現させた。ALKBH5については、特に精製を簡便化するためにチオレドキシン部分を連結したものを用意した。
2) トランスペプチデーション:ALKBH5と核酸を結合するために、まずSortaseAを用いた。アジド基を含むGGGK-アジドとDBCO基を含むRNAを用意した。ALKBH5のC末端は、LPETGGで終えているので、それとGGGK-アジドおよびSortaseAと混合することにより、トランスペプチデーションを引き起こし目的のアジド修飾C末端を含むALKBH5を得ることができた。さらに、DBCO標識したRNAとアジド修飾ALKBH5を混合することにより、RNAが連結したALKBH5を得ることができた。
3) m6Aの配列選択的脱メチル化について:候補になるm6A修飾RNAを合成した。前項で得られたRNA連結ALKBH5の量が本事件を行うには十分な量ではなかったため、追合成中である。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Diazirine Photocrosslinking Recruits Activated FTO Demethylase Complexes for Specific N6-methyladenosine Recognition2015

    • Author(s)
      Jeong, H. S.; Hayashi, G.; Okamoto, A
    • Journal Title

      ACS Chem. Biol.

      Volume: 10 Issue: 6 Pages: 1450-1455

    • DOI

      10.1021/cb5010096

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] FTO-Dependent Demethylation of N6-Methyladenosine Regulates mRNA Splicing and Is Required for Adipogenesis2014

    • Author(s)
      Yang, Y. G.; Zhao, X.; Yang, Y.; Sun, B. F.; Shi, Y.; Yang, X.; Xiao, W.; Hao, Y.; Ping, X.-L.; Chen, Y.; Wang, W.-J.; Jin, K.-X.; Wang, X.; Huang, C.; Fu, Y.; Ge, X.; Song, S.; Jeong, H. S.; Yanagisawa, H.; Niu, Y.; Jia, G.; Wu, W.; Tong, W.-M.; Okamoto, A.; He, C.; Danielsen, J. M.; Wang, X.
    • Journal Title

      Cell Res.

      Volume: 24 Pages: 1403-1419

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Whole-mount MeFISH : A novel technique for simultaneous visualization of specific DNA methylation and protein/RNA expression2014

    • Author(s)
      Shiura, H. ; Okamoto, A. ; Sasaki, H. ; Abe, K.
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 9-4 Issue: 4 Pages: e95750-e95750

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0095750

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A nucleic acid probe labeled with desmethyl thiazole orange : A new type of hybridization-sensitive fluorescent oligonucleotide for live-cell RNA imaging2013

    • Author(s)
      Okamoto, A. ; Sugizaki, K. ; Yuki, M. ; Yanagisawa, H. ; Ikeda, S. ; Sueoka, T. ; Hayashi, G. ; Wang, D. O
    • Journal Title

      Org. Biomol. Chem.

      Volume: 11-2 Issue: 2 Pages: 362-371

    • DOI

      10.1039/c2ob26707a

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of the Triplet State of Hybridization-Sensitive DNA Probe by Using Fluorescence Correlation Spectroscopy2013

    • Author(s)
      Shin, H. -S. ; Okamoto, A. ; Sako, Y. ; Kim, S. W. ; Kim, S. Y. ; Pack, C. -G.
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. A

      Volume: 117-1 Issue: 1 Pages: 27-33

    • DOI

      10.1021/jp307018k

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fluorescent triplex-forming DNA oligonucleotides labeled with a thiazole orange dimer unit2013

    • Author(s)
      Ikeda, S. ; Yanagisawa, H. ; Yuki, M. ; Okamoto, A.
    • Journal Title

      Artif. DNA PNA XNA

      Volume: 4-1 Issue: 1 Pages: 19-27

    • DOI

      10.4161/adna.24102

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Probe Design for Effective Fluorescent Imaging of Intracellular RNA2013

    • Author(s)
      Hayashi, G. ; Okamoto, A.
    • Journal Title

      Chem. Rec.

      Volume: 13-2 Issue: 2 Pages: 209-217

    • DOI

      10.1002/tcr.201200026

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Application of caged fluorescent nucleotides to live-cell RNA imaging2013

    • Author(s)
      Okamoto, A.
    • Journal Title

      Methods Mol. Biol.

      Volume: 1039 Pages: 303-318

    • DOI

      10.1007/978-1-62703-535-4_24

    • ISBN
      9781627035347, 9781627035354
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sequence-specific microscopic visualization of DNA methylation status at satelliterepeats in individual cell nuclei and chromosomes2013

    • Author(s)
      Li, Y. ; Miyanari, Y. ; Shirane, K. ; Nitta, H. ; Kubota, T. ; Ohashi, H. ; Okamoto, A. ; Sasaki, H.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 41-19 Issue: 19 Pages: e186-e186

    • DOI

      10.1093/nar/gkt766

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Diazirine Photocrosslinking Recruits Activated FTO Demethylase Complexes for Specific N6-methyladenosine Recognition2015

    • Author(s)
      JEONG, Hyun Seok; OKAMOTO, Akimitsu
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Modified ECHO Probes for Effective Intracellular RNA Imaging2013

    • Author(s)
      Akimitsu Okamoto, Kaori Sugizaki, Takuma Sueoka, Katsuya Takeda, Gosuke Hayashi, Shuji Ikeda, Mizue Yuki and Dan Ohtan Wang
    • Organizer
      The 40th International Symousium on Nucleic Acid Chemistry 2013 (ISNAC2013)
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2013-11-13
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Tungsten reacting with 5-hydroxymethylcytosine2013

    • Author(s)
      Akimitsu Okamoto
    • Organizer
      Epigenomics of Common Diseases 2013
    • Place of Presentation
      Hinxton, UK
    • Year and Date
      2013-11-07
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/okamoto/

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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