グアニン四重鎖によるレトロトランスポゾン転移制御メカニズムの解明
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22K19297
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 43:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
塩田 倫史 熊本大学, 発生医学研究所, 教授 (00374950)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西原 秀典 東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (10450727)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | グアニン四重鎖 / 脳機能 / ヘテロクロマチン / 神経疾患 / 核酸高次構造 / レトロトランスポゾン / 進化 / 病態 |
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| Outline of Research at the Start |
これまで「ヒトがヒトであるための本質的なゲノムの特徴」は捉えることができていない。トランスポゾンは遺伝子間領域における割合が最も高いことから、脳におけるトランスポゾン機能の解明は「ゲノムと個性」の解明に繋がる可能性がある。また、 グアニン四重鎖（G4）構造を含めた核酸高次構造の研究は、これまで核酸化学分野を中心に研究がなされてきたが、生物における機能的役割は未解明な点が多い。本研究は、未解明である G4 構造の「生理学的意義」にフォーカスすることで異分野融合研究を推進し、新たな研究領域を開拓できる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトゲノムは半分ほどが「トランスポゾン(転移因子)」と呼ばれるゲノム内を動くことができる塩基配列で占められており、ゲノム構造の多様性と生物進化に大きな影響を与えている。中でもレトロトランスポゾン LINE-1 (Long Interspersed Nucleotide Element-1)は、自身の配列にコードされたタンパク質を使用して、自身のコピー配列を合成し、新たなゲノム領域に「転移する(増える)」ことができる唯一の自立型トランスポゾンである。興味深いことに、この「LINE-1転移」は脳の神経前駆細胞で高頻度に観察されており、「脳の多様性(個性)」と「神経障害」の機能的二面性を生み出している可能性が指摘されている。しかしながら、 LINE-1 の転移メカニズムと神経機能の関連性は未解明である。本研究は、生物進化の原動力のひとつである転移因子「LINE-1」が引き起こす「脳の多様性」と「神経障害」の機能的二面性に着目し、その ON-OFF スイッチを核酸高次構造である「グアニン四重鎖（G4）構造」が担うことを実証する萌芽的研究である。本年度は、LINE-1のG4構造について生物物理学的な構造解析を行い、詳細な核酸高次構造を同定した。
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Report
(2 results)
Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Small molecule-based detection of non-canonical RNA G-quadruplex structures that modulate protein translation2022
Author(s)
Yousuke Katsuda, Shin-ichi Sato, Maimi Inoue, Hisashi Tsugawa, Takuto Kamura, Tomoki Kida, Rio Matsumoto, Sefan Asamitsu, Norifumi Shioda, Shuhei Shiroto, Yoshiki Oosawatsu, Kenji Yatsuzuka, Yusuke Kitamura, Masaki Hagihara, Toshihiro Ihara and Motonari Uesugi
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Journal Title
Nucleic Acids Research
Volume: 50
Issue: 14
Pages: 8143-8153
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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