2020 Fiscal Year Annual Research Report
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19K23639
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| Research Institution | Konan University |
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Principal Investigator |
松本 咲 甲南大学, 先端生命工学研究所, 特任教員(助教) (50850822)
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| Project Period (FY) |
2019-08-30 – 2021-03-31
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| Keywords | RNA / DNA / グアニン四重らせん / 分子クラウディング / 相分離 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞内は生体高分子で混み合った状態にあり、その環境（分子クラウディング）は細胞内における生物学的過程の反応速度や生体分子の機能的特性に影響を与えている。細胞質や核質では高度に生体分子が混み合うことにより相分離が起こること、さらには相分離によって形成した膜のないオルガネラ（液滴）が生命現象に重要な役割を果たしていることが明らかになっている。このような液滴には核酸が局在していることが明らかになっているものの、どのような特性を持った核酸が相分離に寄与するのかを説明する系統的な理解には至っていない。
本研究では、核酸の非標準構造が、相分離による膜のないオルガネラ形成へ及ぼす影響を分子レベルで定量的に解明する。そのため、下記の２ステップに分けて研究を行うこととした。
（１）膜のないオルガネラに局在する核酸の特性を明らかにする。（２）核酸が膜のないオルガネラの性質に及ぼす影響を明らかにする。
昨年度は、（１）について、非標準構造としてRNAグアニン四重らせん構造に着目し、様々な特性をもったRNAグアニン四重らせん構造が、液滴の形成へ及ぼす影響を定量的に解明することを目指した。その結果、RNAグアニン四重らせん構造に含まれるグアニンカルテットの枚数により、液滴形成に与える影響が異なることが示唆された。
本年度は、昨年度の成果を踏まえ、様々な熱的安定性を有するRNAグアニン四重らせん構造が相分離を引き起こすタンパク質存在下でその構造特性をどのように変化させるのか、さらには相分離への影響を調べた。
また、核質に存在すると考えられるDNAグアニン四重らせん構造の特性が相分離に与える影響を解明すべく、モデルDNAを設計しその特性を定量的に調べた。
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