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分子認識核酸の速度調節に基づく遺伝子発現の制御デバイスの構築

研究課題

研究課題/領域番号 15F15345
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 生体関連化学
研究機関甲南大学

研究代表者

杉本 直己  甲南大学, 先端生命工学研究所, 教授 (60206430)

研究分担者 RODE AMBADAS  甲南大学, 先端生命工学研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2015-11-09 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2017年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2016年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2015年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
キーワード分子クラウディング / RNA / 高次構造 / 相互作用 / エンタルピー / エントロピー / 翻訳抑制 / リボスイッチ / アプタマー / FMN / FMN
研究実績の概要

本研究では、天然に存在する遺伝子の発現調節に関わるRNAを研究対象とし、特定の分子との相互作用に伴うRNAの構造変化や、相互作用における物理化学的なパラメータ(結合親和性、結合速度定数、解離速度定数など)を定量的に解析する。平成29年度は、以下の2つの研究課題を中心に進めた。
(1)分子クラウディング環境下におけるFMNリボスイッチとFMNとの相互作用解析
F. nucleatumに由来するFMNリボスイッチのアプタマードメイン(FMNアプタマー)をin vitroで転写合成し、細胞内環境を模倣した分子クラウディング環境下において、FMNとの相互作用における物理化学的なパラメータを種々の実験手法を用いて解析した。その結果、分子クラウディング環境下でのFMNアプタマーとFMNとの相互作用は、induced fitタイプの相互作用様式を示し、希薄溶液条件下での相互作用様式とは大きく異なることが示唆された。
(2)細胞内におけるRNA四重鎖構造の形成と翻訳反応への影響を評価する新手法の開発
mRNA上での四重鎖構造の形成が翻訳反応に及ぼす影響を評価するために、2種類のタンパク質が同一mRNAから翻訳されるレポーター遺伝子を設計した。本研究では、二次構造と四重鎖構造を競合して形成し得る癌遺伝子mRNAの5′非翻訳領域に由来する配列を用いて評価を行った。その結果、二次構造と四重鎖構造とが競合する配列の場合には、二次構造が有意に形成されることで、四重鎖構造を介した翻訳反応の抑制が現れてこない可能性が示された。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] tRNA shifts the G-quadruplex-hairpin conformational equilibrium in RNA towards the hairpin conformer2016

    • 著者名/発表者名
      A. B. Rode, T. Endoh, and N. Sugimoto
    • 雑誌名

      Angew. Chemie. Int. Ed.

      巻: 46 号: 46 ページ: 14315-14319

    • DOI

      10.1002/anie.201605431

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Nucleic Acids Chemistry beyond the Watson-Crick Double Helix (40): Crowding regulates the riboswitch aptamer-ligand recognition mechanism in bacterial pathogenesis mimic condition2018

    • 著者名/発表者名
      A. B. Rode, T. Endoh, and N. Sugimoto
    • 学会等名
      日本化学会第98回春季年会(2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] tRNA Enhances the Oncogene Expression Through Modulation of Hairpin-G-quadruplexconformational equilibrium in RNA2017

    • 著者名/発表者名
      Ambadas B. Rode, Tamaki Endoh, Naoki Sugimoto
    • 学会等名
      Trends in Nucleic Acid (TINA)
    • 発表場所
      Nankai University, Tianjin (China)
    • 年月日
      2017-03-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nucleic Acids Chemistry beyond the Watson-Crick Double Helix(28): A non-coding tRNA regulates functionaly important G-quadruplex-hairpin conformational equilibria in RNA2017

    • 著者名/発表者名
      Ambadas B. Rode, Tamaki Endoh, Naoki Sugimoto
    • 学会等名
      日本化学会第97回春季年会(2017)
    • 発表場所
      慶応義塾大学(神奈川県、横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Nucleic Acids Chemistry beyond the Watson-Crick Double Helix (29) : Analysis of structural dynamics of RNA aptamer using high pressure2017

    • 著者名/発表者名
      Shuntaro Takahashi, Tamaki Endoh, Ambadas B. Rode, Naoki Sugimoto
    • 学会等名
      日本化学会第97回春季年会(2017)
    • 発表場所
      慶応義塾大学(神奈川県、横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Understanding of intracellular multimolecular crowding from interaction between RNA and small molecule2017

    • 著者名/発表者名
      T. Endoh. A. B. Rode, and N. Sugimoto
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Biofunctional Chemistry (ISBC2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of RNA G-quadruplexes Formation in Normal and Cancer Cells Using Bicistronic IRES Vector2017

    • 著者名/発表者名
      A. B. Rode, T. Endoh, and N. Sugimoto
    • 学会等名
      第44回国際核酸化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamic Aptamers as New Pharmaceutical Targets2017

    • 著者名/発表者名
      A. B. Rode, T. Endoh, and N. Sugimoto
    • 学会等名
      APTAMERS 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 癌関連遺伝子群の mRNA 上における転写反応と共役した二次構造と四重鎖構造の競合2017

    • 著者名/発表者名
      遠藤 玉樹, Rode Ambadas, 杉本 直己
    • 学会等名
      第11回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Novel function of tRNA: A regulator of oncogenes expression through switching hairpin-G-quadruplex equilibrium2016

    • 著者名/発表者名
      Ambadas B. Rode, Tamaki Endoh, Naoki Sugimoto
    • 学会等名
      第43回国際核酸化学シンポジウム(ISNAC2016)
    • 発表場所
      熊本大学 工学部百周年記念館(熊本県、熊本市)
    • 年月日
      2016-09-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High pressure in RNA world: High pressure dominates the aptamer ligand binding of flavin mononucleotide riboswitch2016

    • 著者名/発表者名
      Shuntaro Takahashi, Tamaki Endoh, Ambadas B. Rode, Naoki Sugimoto
    • 学会等名
      The 9th International Conference on High Pressure Bioscience and Biotechnology (HPBB2016)
    • 発表場所
      Leslie Dan Faculty of Pharmacy, University of Toronto (Canada)
    • 年月日
      2016-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel function of tRNA: A modulator of functionally important RNA G-quadruplex conformatinal equillibria in 5 UTR of human oncogenes2016

    • 著者名/発表者名
      Ambadas B. Rode
    • 学会等名
      FIBER International Summit for Nucleic Acids (FISNA) 2016
    • 発表場所
      甲南大学ポートアイランドキャンパス(兵庫県、神戸市)
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Does tRNA induce the structural transition from G-quadruplex to Hairpin in RNA?2016

    • 著者名/発表者名
      A. B. Rode, T. Endoh, N. Sugimoto
    • 学会等名
      Gordon Reseach Conference 2016 (Mutgenesis)
    • 発表場所
      PGA Catalunya Business and Convention Centre, Girona (Spain)
    • 年月日
      2016-06-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nucleic Acids Chemistry beyond the Watson-Crick Double Helix (15): Effect of Molecular Crowding on Thermodynamics of Riboswitch Aptamer-FMN Binding in Absence of Divalent Cation2016

    • 著者名/発表者名
      A. B. Rode, T. Endoh, and N. Sugimoto
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会(2016)
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス(京都)
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 甲南大学先端生命工学研究所

    • URL

      http://www.konan-fiber.jp/index.php

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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