RNAダイナミクスの学理構築とRNA標的薬剤アッセイ系の構築
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21H02059
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 37010:Bio-related chemistry
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology (2022-2023)
Osaka University (2021) |
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Principal Investigator |
川井 清彦 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (50314422)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田邉 一仁 青山学院大学, 理工学部, 教授 (40346086)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | １分子計測 / RNA / 蛍光 / ブリンキング / 1分子計測 / 三重項ー三重項エネルギー移動 / ダイナミクス / 過渡構造 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、新たな創薬ターゲットとしてRNAが注目されているが、RNAはダイナミックな分子であり、タンパク質のように、最安定構造だけを狙った創薬での成功は難しかった。本研究課題では、蛍光相関分光法、1分子蛍光観測法に基づき、微量の試料を用いたRNAダイナミクスの測定法を開発しその理解を深めるとともに、RNAを創薬標的とした薬剤評価を行うアッセイ系の構築を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
２０２３年度は、ＲＮＡ塩基対の解離・再形成が蛍光パルスとして１分子観測される系の構築に取り組んだ。具体的には、蛍光分子としてＡＴＴО ６５５、その消光剤として、光誘起電子移動によりグアニンより強くＡＴＴО ６５５の一重項励起状態を消光するグアニン誘導体であるデアザグアニンを用いた。ＲＮＡが塩基対を形成した際、蛍光分子ＡＴＴО ６５５が、デアザグアニンの近傍に配置されるよう両者を導入した修飾ＲＮＡを設計した。ＲＮＡ塩基対が解離し、構造変化が起きるとデアザグアニンによるＡＴＴО ６５５の一重項励起状態の消光が解かれ、ＡＴＴО ６５５は発光する。ＲＮＡ塩基対が再形成されると、再びデアザグアニンによりＡＴＴО ６５５の一重項励起状態が消光され、発光が観測されなくなる。これにより、ＲＮＡ塩基対が解離し、再形成されるまでの時間を蛍光パルスの持続時間として観測できる系を構築した。１つ１つの蛍光パルスはシングルフォトンカウンティングをベースに、観測されるフォトンとフォトンの間の時間の長さにより識別した。安定なＲＮＡ構造ほど、パルス発生頻度が低くなる現象の観測に成功した。１つ１つの分子より情報の得られる１分子蛍光観察では、膨大な量のデータが得られる。データの解析手法を、Ｐｙｔｈоｎを用いて開発した。これに伴い、例として１０分子より得られた１０秒の持続時間を有するｂｌｉｎｋｉｎｇデータを、クリック１つで１分以内に解析が可能となり、解析時間を二桁以上短縮することに成功した。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(23 results)
