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-1リボソーマルフレームシフトによる細胞内タンパク質の輸送・局在制御

研究課題

研究課題/領域番号 15K01820
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ケミカルバイオロジー
研究機関大阪大学

研究代表者

村田 亜沙子  大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (50557121)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードRNA高次構造 / 合成小分子 / -1リボソーマルフレームシフト / 翻訳制御 / バイオテクノロジー / 小分子化合物 / 翻訳-1フレームシフト / 翻訳-1フレームシフト / 翻訳–1フレームシフト
研究成果の概要

本研究の目的は,「合成小分子で誘導される-1リボソーマルフレームシフト(-1PRF)により,細胞内でのタンパク質の輸送・局在を可逆的にコントロールする」ことである。本研究では,-1PRF誘導シグナルであるmRNA上の二次構造形成を合成小分子により誘起することで,細胞内で人為的に-1PRFを誘導することに成功した。本研究で開発したシステムは,合成小分子を用いるタンパク質発現の新たなツールを提供するとともに,-1PRFを介したシグナルペプチドの翻訳制御および標的タンパク質の輸送・局在への応用が期待できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

タンパク質の輸送や局在を規定するシグナルペプチドは,任意のタンパク質を特定の細胞小器官へ局在させることに利用されている。シグナルペプチドの付加は,タンパク質の遺伝子配列にシグナルペプチドをコードする塩基配列を付加する,という遺伝子工学の手法により行われる。そのため,発現後のタンパク質へのシグナルペプチドの付加もしくは除去は,既存の遺伝子工学手法では実現出来ない。本研究は,合成小分子で誘導される-1フレームシフトを利用することで,標的タンパク質に翻訳の段階でシグナルペプチドを付加する方法を提供する。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Department of Physical Biochemistry/Max Planck Institute/for Biophysical Chemistry(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Department of Physical Biochemistry,/Max Planck Institute/for Biophysical Chemistry(Germany)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Max Planck Institute(Germany)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Max Planck Institute(Germany)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Small synthetic molecule-stabilized RNA pseudoknot as an activator for -1 ribosomal frameshifting2018

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Saki、Caliskan Neva、Rodnina Marina V、Murata Asako、Nakatani Kazuhiko
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 46 号: 16 ページ: 8079-8089

    • DOI

      10.1093/nar/gky689

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthetic ligand promotes gene expression by affecting GC sequence in promoter2017

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Saki、Iida Kei、Murata Asako、Denawa Masatsugu、Hagiwara Masatoshi、Nakatani Kazuhiko
    • 雑誌名

      Bioorganic & medicinal chemistry letters

      巻: 27 号: 15 ページ: 3391-3394

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2017.06.006

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Naphthyridine-Benzoazaquinolone : Evaluation of tricyclic system for the binding to (CAG)n Repeat DNA and RNA2016

    • 著者名/発表者名
      Fukuzumi, T. ; Murata, A. ; Aikawa, H. ; Harada, Y. ; Nakatani, K.
    • 雑誌名

      Chem. Asian. J.

      巻: 21 号: 13 ページ: 1971-1981

    • DOI

      10.1002/asia.201600527

    • 説明
      in press
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Ligand that Targets CUG Trinucleotide Repeats2016

    • 著者名/発表者名
      Li. J.; Matsumoto, J.; Bai, L.-P.; Murata, A.; Dohno, A.; Nakatani, K.
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 22 号: 42 ページ: 14881-14889

    • DOI

      10.1002/chem.201602741

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Exploratory Study on the RNA-Binding Structural Motifs by Library Screening Targeting pre-miRNA-29a.2015

    • 著者名/発表者名
      Fukuzumi, T.; Murata, A.; Aikawa, H.; Harada, Y.: Nakatani, K.
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 21 号: 47 ページ: 16859-16867

    • DOI

      10.1002/chem.201502913

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Synthetic small molecule-stabilized RNA pseudoknot as an activator for -1 ribosomal frameshifting2018

    • 著者名/発表者名
      Asako Murata, Saki Matsumoto, Neva Caliskan, Marina V. Rodnina, Kazuhiko Nakatani
    • 学会等名
      International Symposium on Nucleic Acids Chemistry (ISNAC) 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ligand-inducible –1 ribosomal frameshifting in the cells2016

    • 著者名/発表者名
      松本 咲・村田 亜沙子・中谷 和彦
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 小分子による-1リボソーマルフレームシフト誘起とタンパク質の輸送・局在制御への応用2015

    • 著者名/発表者名
      村田 亜沙子・松本 咲・洪 昌峰・中谷 和彦
    • 学会等名
      第38回分子生物学会年会 第88回日本生化学会 合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 小分子誘起型-1リボソームフレームシフトによる遺伝子発現制御システムの開発2015

    • 著者名/発表者名
      松本咲・村田亜沙子・中谷和彦
    • 学会等名
      細胞をつくる会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Regulation of gene expression by ligand-inducible -1 ribosomal frameshifting2015

    • 著者名/発表者名
      Saki Matsumoto, Asako Murata, Changfeng Hong, Kazuhiko Nakatani
    • 学会等名
      ECBS & ICBS joint meeting 2015
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      2015-10-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Regulation of gene expression by ligand-inducible -1 ribosomal frameshifting2015

    • 著者名/発表者名
      Saki Matsumoto, Asako Murata, Changfeng Hong, Kazuhiko Nakatani
    • 学会等名
      RNA2015, The 20th Annual Meeting of the RNA Society
    • 発表場所
      Wisconsin, USA
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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