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2013 Fiscal Year Annual Research Report

8位置換プリン化合物ライブラリーの合成とリボスイッチリエンジニアリング

Research Project

Project/Area Number 23241073
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

中谷 和彦  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (70237303)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 武井 史恵  大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (30252711)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2015-03-31
Keywords8位置換プリン誘導体 / in vivo セレクション / リボスイッチ / doped library
Outline of Annual Research Achievements

本申請研究では、8位置換プリン誘導体で駆動可能なリボスイッチを創成し、リボスイッチリエンジニアリングの原理理解を目的として、2)8位置換プリン誘導体の化合物ライブラリー作成、1)アプタマー部位を部分ランダム化したプリンリボスイッチDoped-RNAライブラリーの構築とインビトロセレクション、3)8位置換プリン誘導体により駆動される新規リボスイッチRNAの創成を検討した。
平成25年度は、大腸菌にDoped-RNAライブラリーをプラスミドとして導入し、化合物存在下リボスイッチ機能がオンになるRNA配列を、レポーター遺伝子の発現により選択する事を試みた。細胞への導入、セレクションを計画通りに進めたが、中間結果から結合するRNA配列が収束しない可能性が高いという結果を得た。当初予定していた細胞培養、セレクション条件を変更する必要が生じ、研究期間を一年間延長して研究を進めた。
大腸菌in vivoセレクションの対象化合物として、8-(2-aminopyridine-4-yl)adenine(FT332)を選んだ。プリンリボスイッチDoped-RNAライブラリーの下流にカナマイシン耐性遺伝子と蛍光タンパク質(ZsGreen)を組み込み、Lacプロモーターで発現を制御した。まず、化合物(-)条件でZsGreenが発現するクローンZsGreen(+)を、セルソーターにより除き、FT332存在下でカナマイシンプレート上にコロニーを形成するクローンを選別した。カナマイシン濃度を10 ug/mLと12.5 ug/mLで、200 uMのFT332を含むM9 mediumでセレクションを行い、それぞれ40クローンを選別したが、FT332存在下でZsGreenの蛍光強度が顕著に上昇するクローンを選別し、評価した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (28 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (16 results) (of which Peer Reviewed: 16 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Journal Article] 2-Aminophenanthroline dimer stabilized the C-C mismatched duplex DNA2015

    • Author(s)
      Li, J.; Matsumoto, J. Otabe, K.; Dohno, C.; Nakatani, K.
    • Journal Title

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      Volume: 23 Pages: 753-758

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2014.12.062.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detection of hepatitis C virus by single-step hairpin primer RT-PCR2014

    • Author(s)
      Takei, F.; Tani, H.; Matsuura Y.; Nakatani, K.
    • Journal Title

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      Volume: 24 Pages: 394-396

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Formation of Ligand-Assisted Complex of Two RNA Hairpin Loops2014

    • Author(s)
      Hong, C.; Otabe, T.; Matsumoto, S.; Dohno, C.; Murata, A.; Hagihara, M.; Nakatani, K.
    • Journal Title

      Chem. Eur. J.

      Volume: 20 Pages: 5244-5252

    • DOI

      10.1002/chem.201304683.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Modulation of binding properties of amphiphilic DNA containing multiple dodecyl phosphotriester linkages to lipid bilayer membrane2014

    • Author(s)
      Makishi, S.; Shibata, T.; Okazaki, M.; Dohno, C.; Nakatani, K.
    • Journal Title

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      Volume: 24 Pages: 3578-3581

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2014.05.042.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of 8-substituted adenine and adenosine libraries and the binding to pre-miR-29a2014

    • Author(s)
      Fukuzumi, T.; Aikawa, H.; Harada, Y.; Sugai, A.; Murata, A.; Nakatani, K.
    • Journal Title

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      Volume: 87 Pages: 1013-1015

    • DOI

      10.1246/bcsj.20140137

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Cytosine-bulge dependent fluorescence quenching for real-time hairpin primer PCR2014

    • Author(s)
      Takei, F.; Chen, X.; Yu, G.; Shibata, T.; Dohno, C.; Nakatani, K.
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 50 Pages: 15195-15198

    • DOI

      10.1039/c4cc06780k.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Recognition of Chelerythrine to Human Telomeric DNA and RNA G-quadruplexes2014

    • Author(s)
      Bai, L.-P.; Hagihara, M.; Nakatani, K.; Jiang, Z.-H.
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 4 Pages: 6767

    • DOI

      10.1038/srep06767.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Selective recognition of G-G mismatch using the double functional probe with electrochemical active ferrocenyl2013

    • Author(s)
      He, H.; Xia, J.; Chang, G.; Peng, X.; Lou, Z.; Nakatani, K.; Zhou, X.; Wang, S.
    • Journal Title

      Biosensors and Bioelectronics

      Volume: 42 Pages: 36-40

    • DOI

      10.1016/j.bios.2012.10.042.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Novel DANP-Coupled Hairpin RT-PCR for Rapid Detection of Chikungunya Virus.2013

    • Author(s)
      Chen, H.; Takei, F.; Koay, E. S.-C.; Nakatani, K.; Chu, J. J. H.
    • Journal Title

      J. Mol. Diagn.

      Volume: 15 Pages: 227-233

    • DOI

      10.1016/j.jmoldx.2012.10.004.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ligand-induced electron spin-assembly on a DNA tile2013

    • Author(s)
      Atsumi, H.; Nakazawa, S.; Dohno, C.; Sato, K.; Takui, T.; Nakatani, K.
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 49 Pages: 6355-6458

    • DOI

      10.1039/c3cc41801d.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ligand-inducible formation of RNA pseudoknot2013

    • Author(s)
      Matsumoto, S., Hong, C; Otabe, T.; Murata, A.; Nakatani, K.
    • Journal Title

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      Volume: 23 Pages: 3539-3541

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2013.04.037.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] G-quadruplex formation of entirely hydrophobic DNA in organic solvents2013

    • Author(s)
      Shibata, T.; Dohno, C.; Nakatani, K.
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 49 Pages: 5501-5503

    • DOI

      10.1039/c3cc42221f.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A synthetic riboswitch that operates using a rationally designed ligand-RNA pair2013

    • Author(s)
      Dohno, C.; Kohyama, I.; Kimura, M.; Hagihara, M.; Nakatani, K.
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 52 Pages: 9976-9979

    • DOI

      10.1002/anie.201303370.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Fluorescent indicator displacement assay of ligands targeting 10 microRNA precursors2013

    • Author(s)
      Murata, A.; Harada, Y.; Fukuzumi, T.; Nakatani, K.
    • Journal Title

      Bioorg. Med. Chem.

      Volume: 21 Pages: 7101-7106

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2013.09.007.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Facile electrochemical biosensor based on a new bifunctional probe for label-free detection of CGG trinucleotide repeat2013

    • Author(s)
      He, H.; Xia, J. P.; Peng, X. Q.; Chang, G.; Zhang, X. H.; Wang, Y. F.; Nakatani, K.; Lou, Z. W.; Wang, S. F.
    • Journal Title

      Biosensors and Bioelectronics

      Volume: 49 Pages: 282-289

    • DOI

      10.1016/j.bios.2013.05.022.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High speed DNA denaturation using microheating devices2013

    • Author(s)
      Furuhashi, M.; Okamoto, Y.; Onoshima, D.; Ohshiro, T.; Ryuzaki, S.; Yokota, K.; Tsutsui, M.; Taniguchi, M.; Nakatani, K.; Baba, Y.; Kawai, T.
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett.

      Volume: 103 Pages: 023112

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Regulation of RNA Secondary Structure and Function2014

    • Author(s)
      Kazuhiko Nakatani
    • Organizer
      Imaging and Sensing Biomolecular Function and Assembly
    • Place of Presentation
      University of Bordeaux
    • Year and Date
      2014-03-14
    • Invited
  • [Presentation] Small Organic Molecules Regulating RNA Structure and Function "2013

    • Author(s)
      Kazuhiko Nakatani
    • Organizer
      The 1st Osaka University - EPFL International Symposium
    • Place of Presentation
      銀杏会館、大阪大学
    • Year and Date
      2013-12-02 – 2013-12-04
    • Invited
  • [Presentation] Toward Regulation of RNA Structure and Function by Small Molecules2013

    • Author(s)
      Kazuhiko Nakatani
    • Organizer
      A3RONA 2013 Kobe
    • Place of Presentation
      ポートピアホテル、神戸
    • Year and Date
      2013-08-30 – 2013-09-01
    • Invited
  • [Presentation] Facile Detection of PCR Progress by Hairpin Primer PCR2013

    • Author(s)
      中谷和彦
    • Organizer
      東北大学電気通信研究所ー阪大産研 交流会
    • Place of Presentation
      蔵王、山形
    • Year and Date
      2013-07-31 – 2013-08-02
    • Invited
  • [Presentation] Small Organic Molecules Regulating RNA Structure and Function2013

    • Author(s)
      Kazuhiko Nakatani
    • Organizer
      15th RNA meeting in Matsuyama
    • Place of Presentation
      松山
    • Year and Date
      2013-07-24 – 2013-07-26
    • Invited
  • [Presentation] ヘアピンプライマーPCR 法を使ったウイルス検出法の開発2013

    • Author(s)
      武井史恵、中谷和彦
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第8回年会
    • Place of Presentation
      東京医科歯科大学
    • Year and Date
      2013-06-19 – 2013-06-21
  • [Presentation] 小分子で誘起されたRNAシュードノット構造によるフレームシフト機構の制御2013

    • Author(s)
      松本咲、洪昌峰、村田亜沙子、中谷和彦
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第8回年会
    • Place of Presentation
      東京医科歯科大学
    • Year and Date
      2013-06-19 – 2013-06-21
  • [Presentation] HIV-1 mRNAの部分構造RREと低分子の相互作用解析2013

    • Author(s)
      津田哲哉・福澄岳雄・中谷和彦
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第8回年会
    • Place of Presentation
      東京医科歯科大学
    • Year and Date
      2013-06-19 – 2013-06-21
  • [Presentation] Targeting secondary structures of pre-miRNA by small molecules : Development of potential inhibitors of pre-miRNA processing2013

    • Author(s)
      Asako Murata, Ayako Sugai, Takeo Fukuzumi, Shiori Umemoto, Chikara Dohno, Kazuhiko Nakatani
    • Organizer
      RNA 2013, the 18th Annual Meeting of the RNA Society
    • Place of Presentation
      Congress Center Davos, Davos, Switzerland
    • Year and Date
      2013-06-11 – 2013-06-16
  • [Presentation] Suppression of miR-29a maturation by ligand binding2013

    • Author(s)
      OTABE, Takahiro; MURATA, Asako; TAKEI, Fumie; NAKATANI, Kazuhiko
    • Organizer
      RNA 2013, the 18th Annual Meeting of the RNA Society
    • Place of Presentation
      Congress Center Davos, Davos, Switzerland
    • Year and Date
      2013-06-11 – 2013-06-16
  • [Presentation] Translational regulation by ligand-inducible formation of RNA pseudoknot2013

    • Author(s)
      Saki Matsumoto, Changfeng Hong, Asako Murata, Kazuhiko Nakatani
    • Organizer
      RNA 2013, the 18th Annual Meeting of the RNA Society
    • Place of Presentation
      Congress Center Davos, Davos, Switzerland
    • Year and Date
      2013-06-11 – 2013-06-16
  • [Presentation] Coumarin fluorochrome binds to Rev responsible element RNA with extremely large absorption shift2013

    • Author(s)
      Tetsuya Tsuda, Takeo Fukuzumi, Kazuhiko Nakatani
    • Organizer
      RNA 2013, the 18th Annual Meeting of the RNA Society
    • Place of Presentation
      Congress Center Davos, Davos, Switzerland
    • Year and Date
      2013-06-11 – 2013-06-16

URL: 

Published: 2016-06-01  

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