Structural probing of RNA G-quadruplex structures in vivo
Project/Area Number |
21K05314
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 37030:Chemical biology-related
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Research Institution | University of Miyazaki |
Principal Investigator |
石塚 匠 宮崎大学, 医学部, 学部講師 (50700085)
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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 |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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Keywords | グアニン四重鎖構造 / RNA / セリウム / グアニン四重鎖 |
Outline of Research at the Start |
本研究ではRNAグアニン四重鎖構造(rG4)をヌクレオチドレベルの分解能で検出可能な技術を開発し、細胞内rG4構造の解析を行う。また、異なる細胞種や異なる細胞周期において本技術を応用し、細胞内のrG4構造の時空間的情報を取得する。その結果に基づきrG4に関する新たな機能を明らかにする。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、RNAグアニン四重鎖構造(rG4)をヌクレオチドレベルの分解能で検出可能な技術を開発することを目指した。rG4にCe(IV)/EDTAを作用させることでrG4内のループ部位にあたる一本鎖RNAのみを切断可能であることが明らかとなった。切断活性が最大となる条件を決定し、Ce(IV)/EDTAの作用機序をNMRおよび反応速度の物理化学的データの取得による解析も行い、さらに四重鎖に特異的な切断かどうかを評価するためRNA配列中のrGを四重鎖形成能に乏しい7-デアザグアノシンに置換した合成オリゴを用いると、切断活性が著しく低下したことから、四重鎖形成に依存した切断であることも明らかとなった。こうして、rG4をヌクレオチドレベルの分解能で検出可能な技術の開発に成功した。開発したrG4を標的とする構造解析法の実用性および汎用性を評価するため、テロメアRNA配列や神経変性疾患におけるリピート配列、mRNAおよび5’UTRにおける配列で形成されるrG4構造に対して本手法を応用した。また、rG4選択性を検証するため、ヘアピン、バルジやインターナルループ構造を有するRNA配列においても検討した。その結果、形成される構造により切断効率が異なることが明らかとなり、rG4選択的に解析できることを実証した。さらに、Ce(IV)/EDTAよるrG4の部位特異的切断の切断機構を明らかにするため、質量分析法により切断断片を調査した。その結果、ホスホジエステル結合は、加水分解的に3’および5’側の両側で起こることが確認され、クリアカットなrG4を標的とする構造解析法であることが明らかとなった。
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Report
(3 results)
Research Products
(23 results)
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[Journal Article] The crucial role of SETDB1 in structural and functional transformation of epithelial cells during regeneration after intestinal ischemia reperfusion injury2024
Author(s)
Makoto Ikenoue, Narantsog Choijookhuu, Koichi Yano, Fidya, Nobuyasu Takahashi, Takumi Ishizuka, Shinichiro Shirouzu, Yu Yamaguma, Kengo Kai, Kazuhiro Higuchi, Akira Sawaguchi, Atsushi Nanashima, Yoshitaka Hishikawa
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Journal Title
Histochemistry and Cell Biology
Volume: 161
Issue: 4
Pages: 325-336
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Pivotal role of High-Mobility Group Box 2 in ovarian folliculogenesis and fertility2022
Author(s)
Shinichiro Shirouzu, Naohiro Sugita, Narantsog Choijookhuu, Yu Yamaguma, Kanako Takeguchi, Takumi Ishizuka, Mio Tanaka, Fidya, Kengo Kai, Etsuo Chosa, Yoshihiro Yamashita, Chihiro Koshimoto, Yoshitaka Hishikawa
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Journal Title
Journal of Ovarian Research
Volume: 15
Issue: 1
Pages: 133-133
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Crucial role of high-mobility group box 2 in mouse ovarian follicular development through estrogen receptor beta2022
Author(s)
Yu Yamaguma, Naohiro Sugita, Narantsog Choijookhuu, Koichi Yano, Deokcheol Lee, Makoto Ikenoue, Fidya, Shinichiro Shirouzu, Takumi Ishizuka, Mio Tanaka, Yoshihiro Yamashita, Etsuo Chosa, Noboru Taniguchi, Yoshitaka Hishikawa
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Journal Title
Histochemistry and Cell Biology
Volume: 157
Issue: 3
Pages: 359-369
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Book] 病理と臨床2022
Author(s)
菱川 善隆, Narantsog Choijookhuu, 石塚 匠, 柴田 恭明, 小路 武彦
Total Pages
424
Publisher
文光堂
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