蛋白質の捕捉と酵素活性のスイッチングの二面性を有するRNAの動作原理の解明と活用
Publicly Offered Research
| Project Area | Science on Function of Soft Molecular Systems by Cooperation of Theory and Experiment |
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| Project/Area Number |
26104520
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
片平 正人 京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (70211844)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2015)
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| Budget Amount *help |
¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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| Keywords | RNAアプタマー / スイッチング素子 / ４重鎖 / プリオン / ＮＭＲ / 立体構造 / 分子間相互作用 / ＲＮＡアプタマー / スイッチング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々はGGAGGAGGAGGAという配列からなるRNA(以下R12)が、プリオン蛋白質の捕捉と酵素活性のスイッチングの二面性を有する事を見出してきた。本年度は捕捉機構の解明に基づき、より抗プリオン活性が高いRNA分子を創製し、その構造機能相関を明らかにした。またR12のスイッチング素子としての活性を応用し、カリウムイオンに応答して捕捉活性がオフからオンにスイッチするRNAアプタマーの創製に本年度成功した。
これまでにR12がプリオン蛋白質に対して高い親和性を示すのは、2量化してプリオン蛋白質と2箇所で同時に結合する為である事を解明してきた。今回、2量化したR12の構造を1分子で模す事ができるRNA分子の配列をデザインした。このRNA分子は期待した構造を形成する事、そして細胞を用いたアッセイによってR12よりさらに高い抗プリオン活性を有する事を確認した。これは1分子からなる構造体である為に、細胞アッセイにおけるRNA濃度が低い条件下においても、活性構造が安定に形成された為であると考えられる。
これまでにR12がカリウムイオンに依存して大きな構造変化を生じる事を生かして、RNA酵素(リボザイム）の活性のスイッチング素子としてR12を活用できる事を示してきた。今回、R12のスイッチング素子としての機能を、HIVの病因性蛋白質であるTatを捕捉するRNAアプタマーに応用した。その結果、カリウムイオンに応答して捕捉活性がオフからオンにスイッチするRNAアプタマーの創製に成功した。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(8 results)
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[Journal Article] Quantitative analysis of location- and sequence-dependent deamination by APOBEC3G using real-time NMR spectroscopy2014
Author(s)
Furukawa, A., Sugase, K., Morishita, R., Nagata, T., Kodaki, T., Takaori-Kondo, A., Ryo, A., Katahira, M.
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Journal Title
Angew. Chem. Int. Ed. Engl.
Volume: 53
Issue: 9
Pages: 2349-2352
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Real-time NMR monitoring of enzymatic reaction of anti-HIV protein, structure of anti-prion RNA aptamer and wood biomass analysis2014
Author(s)
Kanba, K., Mashima, T., Okamura, H., Furukawa, A., Sugase, K., Nishimura, H., Watanabe, T., Nagata, T., and Katahira, M.
Organizer
The 5th Japan-Taiwan NMR symposium
Place of Presentation
北海道大学（札幌市）
Year and Date
2014-09-29 – 2014-09-30
Related Report
Invited
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