モジュール設計による機能性RNA-タンパク質複合体創製原理の確立

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20241051
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 森井 孝 Kyoto University, エネルギー理工学研究所, 教授 (90222348)
• Keywords: モジュール / センサー / 分子認識 / ケミカルバイオロジー / RNA / RNA-ペプチド複合体 / インビトロセレクション / リセプター

Research Abstract

(1)RNAモジュール構造をもとにしたセンシングRNPの構築
RNP蛍光モジュールをGTP結合性RNAアプタマーに導入し、それらのGTP結合に伴う蛍光強度変化を確認した。この結果により、RNP蛍光モジュールをRNAアプタマーと融合することにより、蛍光RNPセンサーが構築できることが明らかになった。
(2)ATP結合性RNPセンサーの三次元構造解析
RNP16の三次元構造解析結果をもとにして、ATP認識と蛍光発光機構を考察した。その結果、コンセンサス配列間に存在するRNA配列が蛍光分子の消光に関与していることが明らかになった。
(3)ヘテロな分子認識モジュール構造を持つRNPリセプターの構築
二つの特徴的な構造エレメントを持つニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD)を用いて、段階的なRNPリセプター構築法の有効性を検討した。
(4)ペプチドモジュールの反応活性点をもとにしたRNP触媒の構築
RevペプチドサブユニットにZnフィンガーモチーフをもとにした亜鉛イオン配位子を導入した。ZnフィンガーRevペプチドを合成し、亜鉛イオンの配位結合を評価した。
(5)細胞内に導入可能な機能性RNP複合体の構築
ATP結合性RNPセンサーおよびGTP結合性RNPセンサーの共有結合体を合成し、それらによって細胞抽出液中でATPおよびGTPセンシングが可能であることを実証した。

Research Products

• [Journal Article] An in vitro fluorescent sensor reveals intracellular Ins (1, 3, 4, 5) P4 dynamics in single cells. (2010)
  • Author(s): Sakaguchi, R., Tainaka, K., Shimada, N., Nakano, S., Inoue, M., Kiyonaka, S., Mori, Y., Morii, T.
  • Journal Title: T. Angew. Chem. 49 Pages: 2150-2153
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Design Strategies of Fluorescent Biosensors Based on Biological macromolecular Receptors. (2010)
  • Author(s): Tainaka, K., Sakaguchi, R., Hayashi, H., N akano, S., Liew, F.-F., Morii, T.
  • Journal Title: Sensors 10 Pages: 1355-1376
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of A Fluorescent Ribonucleopeptide Sensor for Histamine. (2009)
  • Author(s): Fukuda, M., Hayashi, H., Hasegawa, T., Morii, T.
  • Journal Title: T. Trans. Mat. Res. Soc. Jpn. 34 Pages: 515-527
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ATP結合性リボヌクレオペプチドリセプターの構造と基質認識 (2010)
  • Author(s): 仲野瞬、福田将虎、真嶋司、片平正人、森井孝
  • Organizer: 日本化学会第90回春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学
  • Year and Date: 2010-03-28
• [Presentation] 蛍光性リボヌクレオペプチド複合体によるカテコールアミン類の選択的認識 (2010)
  • Author(s): 劉芳芳、福田将虎、仲野瞬、田井中一貴、森井孝
  • Organizer: 日本化学会第90回春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学
  • Year and Date: 2010-03-28
• [Presentation] タウタンパク質凝集コアペプチドのアミロイド繊維形成におけるリン酸化の効果(1) (2010)
  • Author(s): 井上雅文、田井中一貴、今野卓、森井孝
  • Organizer: 日本化学会第90回春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学
  • Year and Date: 2010-03-27
• [Presentation] タウタンパク質凝集コアペプチドのアミロイド繊維形成におけるリン酸化の効果(2) (2010)
  • Author(s): 開田真次、井上雅文、田井中一貴、今野卓、森井孝
  • Organizer: 日本化学会第90回春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学
  • Year and Date: 2010-03-27
• [Presentation] 細胞内シグナル分子を標的とした蛍光センサーの構築 (2010)
  • Author(s): 森井孝
  • Organizer: 第5回ケミカルバイオロジー・第2回センシングバイオロジーシンポジウム
  • Place of Presentation: 東京医科歯科大学
  • Year and Date: 2010-02-23
• [Presentation] A Modular Strategy for Tailoring Fluorescent Sensors From Ribonucleopeptides. (2009)
  • Author(s): T.Morii
  • Organizer: 3rd Asia-Pacific International Peptide Symposium
  • Place of Presentation: Republic of Korea
  • Year and Date: 2009-11-08
• [Presentation] Structural aspects for the function of ATP-binding ribonucleopeptide receptors. (2009)
  • Author(s): Nakano, S., Fukuda, M., Mashima, T., Katahira, M., Morii, T.
  • Organizer: 6th internatinalSymposium on Nucleic Acids Chemistry 2009
  • Place of Presentation: Takayama Public Cultural Hall
  • Year and Date: 2009-09-28
• [Presentation] リボヌクレオペプチド複合体による蛍光センサーの設計 (2009)
  • Author(s): 森井孝
  • Organizer: 第58回高分子討論会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 2009-09-16
• [Presentation] ATP結合性リボヌクレオペプチドリセプターの機能と構造 (2009)
  • Author(s): 仲野瞬、福田将虎、真嶋司、片平正人、森井孝
  • Organizer: 第24回生体機能関連化学シンポジウム・第12回バイオテクノロジー部会シンポジウム
  • Place of Presentation: 九州大学
  • Year and Date: 2009-09-14
• [Presentation] A modular strategy for tailoring functional ribonucleopeptide complexes. (2009)
  • Author(s): T.Morii
  • Organizer: 2nd Switzerland-Japan Biomolecular Chemistry Symposium
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 2009-09-11