2023 Fiscal Year Annual Research Report
Structural probing of RNA G-quadruplex structures in vivo
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21K05314
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
石塚 匠 宮崎大学, 医学部, 学部講師 (50700085)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | グアニン四重鎖構造 / RNA / セリウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、RNAグアニン四重鎖構造(rG4)をヌクレオチドレベルの分解能で検出可能な技術を開発することを目指した。rG4にCe(IV)/EDTAを作用させることでrG4内のループ部位にあたる一本鎖RNAのみを切断可能であることが明らかとなった。切断活性が最大となる条件を決定し、Ce(IV)/EDTAの作用機序をNMRおよび反応速度の物理化学的データの取得による解析も行い、さらに四重鎖に特異的な切断かどうかを評価するためRNA配列中のrGを四重鎖形成能に乏しい7-デアザグアノシンに置換した合成オリゴを用いると、切断活性が著しく低下したことから、四重鎖形成に依存した切断であることも明らかとなった。こうして、rG4をヌクレオチドレベルの分解能で検出可能な技術の開発に成功した。開発したrG4を標的とする構造解析法の実用性および汎用性を評価するため、テロメアRNA配列や神経変性疾患におけるリピート配列、mRNAおよび5’UTRにおける配列で形成されるrG4構造に対して本手法を応用した。また、rG4選択性を検証するため、ヘアピン、バルジやインターナルループ構造を有するRNA配列においても検討した。その結果、形成される構造により切断効率が異なることが明らかとなり、rG4選択的に解析できることを実証した。さらに、Ce(IV)/EDTAよるrG4の部位特異的切断の切断機構を明らかにするため、質量分析法により切断断片を調査した。その結果、ホスホジエステル結合は、加水分解的に3’および5’側の両側で起こることが確認され、クリアカットなrG4を標的とする構造解析法であることが明らかとなった。
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[Journal Article] The crucial role of SETDB1 in structural and functional transformation of epithelial cells during regeneration after intestinal ischemia reperfusion injury2024
Author(s)
Makoto Ikenoue, Narantsog Choijookhuu, Koichi Yano, Fidya, Nobuyasu Takahashi, Takumi Ishizuka, Shinichiro Shirouzu, Yu Yamaguma, Kengo Kai, Kazuhiro Higuchi, Akira Sawaguchi, Atsushi Nanashima, Yoshitaka Hishikawa
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Journal Title
Histochemistry and Cell Biology
Volume: 161
Pages: 325-336
DOI
Peer Reviewed
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