Model system for nucleic acid-protein liquid-liquid phase separation
| Project/Area Number |
21H02062
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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 | Konan University |
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Principal Investigator |
三好 大輔 甲南大学, フロンティアサイエンス学部, 教授 (50388758)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川内 敬子 甲南大学, フロンティアサイエンス学部, 准教授 (40434138)
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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 |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
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| Keywords | 液液相分離 / 四重らせん構造 / 核酸 / ドロップレット / ペプチド / 核小体 / RNA / 天然変性タンパク質 |
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| Outline of Research at the Start |
核酸とタンパク質は細胞内で相分離してドロップレットを形成し、様々な生体反応を制御することが明らかになりつつある。本研究では、ドロップレットに環境応答性と形成可逆性をもたらす分子機構の解明を目指する。
そのために、オリゴ核酸とペプチドからなる相分離モデルシステムを構築する。これを用いて、分子環境や化学修飾に依存した核酸の構造―相分離能の相関を検討し、相分離が進行するために必須の因子を同定する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
核酸とタンパク質は細胞内で相分離して多種多様なドロップレットを形成する。相分離の環境応答性と形成可逆性はドロップレットの生物学的役割の要であるが、その分子機構は未知である。本研究では、ドロップレットに環境応答性と形成可逆性をもたらす分子機構の解明を学術的「問い」とし、先行研究で注目されることのなかった核酸構造に着目してこの問いを化学的に解明することを目指す。そのために、本研究では次の課題に取り組んでいる。
①オリゴ核酸とオリゴペプチドからなる相分離最小モデルシステムを構築する。②核酸とペプチドの配列、構造、化学修飾、分子環境における相分離の必須因子を同定する。③相分離必須因子や核酸構造結合化合物を用いて相分離制御技術を構築する。
研究の最終年度においては、当初の研究計画に基づき、②相分離に必須な因子の解明と、③相分離制御技術の構築を試みた。②に関しては、核酸とタンパク質のエピジェネティクス修飾が相分離に及ぼす効果を検討して、核酸四重らせん構造のなかでも、鎖の配向性に相分離能が大きく依存することが明らかとなった。次に、③相分離制御技術の構築においては、核酸四重らせん構造に対するリガンド、周辺環境因子、さらには核酸に対する化学修飾により、相分離を合目的的に制御する方法を見出すことができた。さらに、これらの成果をもとに、細胞内で見られる代表的な液滴である、核小体の再配向機構を解明し、さらに制御することができた。
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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
(110 results)
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[Journal Article] Simple and fast screening for structure-selective G-quadruplex ligands2023
Author(s)
Y. Hashimoto, Y. Imagawa, K. Nagano, R. Maeda, N. N.agahama, T. Torii, N. Kinoshita, N. Takamiya, K. Kawauchi, H. Tateishi-Karimata, N. Sugimoto and D. Miyoshi
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Journal Title
Chem. Commun.
Volume: 59
Issue: 33
Pages: 4891-4894
DOI
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[Presentation] Elucidation of the molecular mechanism of cancer cell death induced by an iron chelator derived from Aspergillus oryzae2023
Author(s)
Natsuki Kinoshita, Masaya Gessho, Takeru Torii, Yukako Ashida, Minori Akamatsu, Alvin Kunyao Guo, Sunmin Lee,Tatsuya Katsuno, Wataru Nakajima, Yemima Budirahardja, Daisuke Miyoshi, Takehiko Todokoro, Hiroki Ishida, Takahito Nishikata, Keiko Kawauchi
Organizer
FISNA2023
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[Book] 生体分子環境の化学2023
Author(s)
建石寿枝、三好大輔、杉本直己
Total Pages
208
Publisher
化学同人
ISBN
9784759814057
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