2022 Fiscal Year Annual Research Report
Structural basis of LLPS of RNA repeats related to neurodegenerative diseases
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20H03192
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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) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 液液相分離 / コンデンセート / 並進拡散 / 横緩和 / 核酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
瀧ノ上等によって見出されたY字型DNAに関して生じる液液相分離(Sato等、Science Advances, 2020)について、コンデンセート層及び分散相における分子の挙動をNMR法によって解析してきた。Y字型DNAと別の分子を共存させ、Y字型DNAによって引き起こされる液液相分離において、この別分子がコンデンセート層に巻き込まれた際に、どのような挙動を示すのかを解析した。並進の拡散係数をNMR法によって決定する事で、巻き込まれた分子の並進運動に関する情報を取得した。一方横緩和時間をNMR法によって決定する事で、巻き込まれた分子のその場での回転運動に関する情報を取得した。4重鎖構造を形成し比較的球に近い形をとるテロメアDNAに関しては、コンデンセート層に巻き込まれると、Y字型DNAが形成する網目構造の為に並進運動は制限を受けるが、その場での回転運動は制限を受けない事が分かった。コンデンセート層においても、その場で回転するには十分な空間が生じているのだと考えられる。AMPに関しては、分子が小さい為に並進運動はY字型DNAの網目による制限を受けない事が分かった。アルギニンに関しては、コンデンセート層に巻き込まれると、Y字型DNAの主鎖のリン酸基の負電荷とアルギニン側鎖の正電荷による静電相互作用の為に、AMPより分子量は小さいにもかかわらず、並進運動が制限を受ける事が分かった。液液相分離によって生じるコンデンセートは、様々な生化学反応の反応場として機能する事が想定されている。反応場における分子の挙動に関する知見が得られた事は意義深い。
加えて、インセルNMR法の方法論の開発と応用の研究も進行させ、生細胞内の分子の構造、ダイナミクス及び相互作用に関する情報を取得する事に成功した。
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| Research Progress Status |
令和4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 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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