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「擬天然RNA構造デザイン」によるRNA超ナノ構造の人工集積と機能発現

研究課題

研究課題/領域番号 15K05561
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 生体関連化学
研究機関富山大学

研究代表者

井川 善也  富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 教授 (70281087)

連携研究者 古田 弘幸  九州大学, 大学院工学研究院, 教授 (40244157)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードRNAナノテクノロジー / リボザイム / RNA構造 / ナノ集積構造 / RNA / RNAナノ構造 / ナノテクノロジー / RNA工学
研究成果の概要

天然由来のRNA立体構造を改変し幾何学的に集積させ、新規な集積ナノ構造の創成と機能発現を目指し次の3課題を行なった。(1)一次元RNA超構造アレイの構築、(2)二次元RNA超ナノ構造の構築、(3)異種RNAユニットのヘテロ集積による機能連携。(1)(2)ではGIリボザイムを基盤として1次元アレイ構造、および正三角形型3量体、正方形型4量体の設計・構築、およびAFMによる直接観察、集積に依存したRNA酵素機能の発現に成功した。(3)では、RNase Pリボザイム・GIリボザイム・蛍光アプタマーを基盤として、異種の機能性RNAのヘテロ集積化に成功した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 15件、 謝辞記載あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] University of California, Santa Barbara(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of California, Santa Barbara(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Biogenic triamine and tetraamine activate core catalytic ability of Tetrahymena group I ribozyme in the absence of its large activator module2018

    • 著者名/発表者名
      Gulshan Mst Ara、Rahman Md Motiar、Matsumura Shigeyoshi、Higuchi Tsunehiko、Umezawa Naoki、Ikawa Yoshiya
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 496 号: 2 ページ: 594-600

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.01.085

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recognition of cyclic-di-GMP by a riboswitch conducts translational repression through masking the ribosome-binding site distant from the aptamer domain2018

    • 著者名/発表者名
      Inuzuka Saki、Kakizawa Hitoshi、Nishimura Kei-ichiro、Naito Takuto、Miyazaki Katsushi、Furuta Hiroyuki、Matsumura Shigeyoshi、Ikawa Yoshiya
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 435-447

    • DOI

      10.1111/gtc.12586

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative study of polyethylene polyamines as activator molecules for a structurally unstable group I ribozyme2018

    • 著者名/発表者名
      Gulshan Mst Ara、Matsumura Shigeyoshi、Higuchi Tsunehiko、Umezawa Naoki、Ikawa Yoshiya
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 印刷中 号: 8 ページ: 1404-1407

    • DOI

      10.1080/09168451.2018.1465811

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Engineered group I ribozymes as RNA-based modular tools to control gene expression2018

    • 著者名/発表者名
      Ikawa Yoshiya、Matsumura, Shigeyoshi
    • 雑誌名

      Applied RNA Bioscience

      巻: - ページ: 203-220

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Programmable formation of catalytic RNA triangles and squares by assembling modular RNA enzymes2017

    • 著者名/発表者名
      H. Oi, D. Fujita, Y. Suzuki, H. Sugiyama, M. Endo, S. Matsumura, Y. Ikawa
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: - ページ: 451-462

    • DOI

      10.1093/jb/mvw093

    • NAID

      40021219839

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Rational Engineering of a Modular Group I Ribozyme to Control Its Activity by Self-Dimerization2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Takahiro、Ikawa Yoshiya、Matsumura Shigeyoshi
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 1632 ページ: 325-340

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-7138-1_21

    • ISBN
      9781493971374, 9781493971381
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heterodimerization of Group?I Ribozymes Enabling Exon Recombination through Pairs of Cooperative trans-Splicing Reactions2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Takahiro、Hirata Yusuke、Tominaga Yuto、Furuta Hiroyuki、Matsumura Shigeyoshi、Ikawa Yoshiya
    • 雑誌名

      ChemBioChem

      巻: 18 号: 16 ページ: 1659-1667

    • DOI

      10.1002/cbic.201700053

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Artificial RNA Motifs Expand the Programmable Assembly between RNA Modules of a Bimolecular Ribozyme Leading to Application to RNA Nanostructure Design2017

    • 著者名/発表者名
      Rahman Md Motiar、Matsumura Shigeyoshi、Ikawa Yoshiya
    • 雑誌名

      Biology

      巻: 6 号: 4 ページ: 37-37

    • DOI

      10.3390/biology6040037

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of an RNA receptor motif that recognizes a GCGA tetraloop.2016

    • 著者名/発表者名
      Furukawa, A., Maejima, T., Matsumura, S., Ikawa, Y.
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 印刷中 号: 7 ページ: 1386-1389

    • DOI

      10.1080/09168451.2016.1156483

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Optimization of RNA-based c-di-GMP fluorescent sensors through tuning their structural modules.2016

    • 著者名/発表者名
      Inuzuka, S., Matsumura, S., Ikawa, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 印刷中 号: 2 ページ: 183-187

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2016.01.011

    • NAID

      40020927619

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Tecto-GIRz: engineered group I ribozymes the catalytic ability of which can be controlled by self-dimerization.2016

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, T., Matsumura, S., Furuta, H., Ikawa, Y.
    • 雑誌名

      ChemBioChem

      巻: 印刷中 号: 15 ページ: 1448-1455

    • DOI

      10.1002/cbic.201600190

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mutational analysis of structural elements in a class-I cyclic di-GMP riboswitch to elucidate its regulatory mechanism.2016

    • 著者名/発表者名
      Inuzuka, S., Nishimura, K., Kakizawa, H., Fujita, Y., Furuta, H., Matsumura, S., Ikawa, Y.
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 印刷中 号: 3 ページ: 153-162

    • DOI

      10.1093/jb/mvw026

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Use of a fluorescent aptamer RNA as an exonic sequence to analyze self-splicing ability of a group I intron from structured RNAs2016

    • 著者名/発表者名
      Furukawa, A., Tanaka, T., Furuta, H., Matsumura, S., Ikawa, Y.
    • 雑誌名

      Biology

      巻: 5 号: 4 ページ: 43-43

    • DOI

      10.3390/biology5040043

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 分子デザインと進化工学によるRNA構造エンジニアリング2016

    • 著者名/発表者名
      井川善也
    • 雑誌名

      生物工学会誌

      巻: 94 ページ: 477-480

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prototheca miyajii sp. nov., isolated from a patient with systemic protothecosis2016

    • 著者名/発表者名
      Masuda, M., Hirose, N., Ishikawa, T., Ikawa,Y., Nishimura, K.
    • 雑誌名

      Int. J. Syst. Evol. Microbiol.

      巻: 66 号: 3 ページ: 1510-1520

    • DOI

      10.1099/ijsem.0.000911

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Artificial ligase ribozymes isolated by a “design and selection” strategy.2015

    • 著者名/発表者名
      Matsumura, S., Ikawa, Y.
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 1316 ページ: 113-125

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-2730-2_10

    • ISBN
      9781493927296, 9781493927302
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Programmable formation of catalytic RNA triangles and squares by assembling modular RNA enzymes2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshiya Ikawa
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on RNA Nanotechnology
    • 発表場所
      Ventura, California, USA
    • 年月日
      2017-01-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effects of polyamines on the catalytic properties of a mutant Tetrahymena ribozyme lacking its large peripheral element2017

    • 著者名/発表者名
      Ara Mst. Gulshan, Shigeyoshi Matsumura, Yoshiya Ikawa
    • 学会等名
      第19回日本RNA学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Expanding the RNA-RNA interaction interface in the Tetrahymena group I ribozyme and its application to RNA-nanostructure desgin2017

    • 著者名/発表者名
      Motiar Md. Rahman, Takahiro Tanaka, Hiroki Oi, Shigeyoshi Matsumura, Yoshiya Ikawa
    • 学会等名
      第19回日本RNA学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Adaptor modules for T-loop_PK RNA motif that enable us to apply the motif as a new assembly unit for RNA nanostructure design2017

    • 著者名/発表者名
      Sohanur Md. Rahman, Junya Ishikawa, Hiroyuki Furuta, Luc Jaeger, Shigeyoshi Matsumura, Yoshiya Ikawa
    • 学会等名
      第19回日本RNA学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] リボザイムシステムを用いた小分子を蛍光に変換するRNAコンバーターの構築2017

    • 著者名/発表者名
      前島昂弥,鮎川翔太郎,清岡隆司,松村茂祥,木賀大介,井川善也
    • 学会等名
      第19回日本RNA学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 改変型RNase Pによるナノ構造体形成および触媒機能の解析2017

    • 著者名/発表者名
      能澤友梨,萩原恵,青山理紗子,松村茂祥,井川善也
    • 学会等名
      第19回日本RNA学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 三角形型リボザイム三量体を集積ユニットとしたRNAナノ構造の拡張2017

    • 著者名/発表者名
      大井宏紀,Yu Kai,杉山弘,遠藤政幸,松村茂祥,井川善也
    • 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] Recognition of c-di-GMP by a riboswitch represses translation through masking the SD element distant from the aptamer domain2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshiya Ikawa, Saki Inuzuka, Hitoshi Kakizawa, Kei-ichiro Nishimura, Hiroyuki Furuta, Shigeyoshi Matsumura
    • 学会等名
      The 44th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] リボザイム閉環三量体によるナノ三角形をユニットとしたRNAナノ構造の拡張2017

    • 著者名/発表者名
      大井宏紀,Yu Kai,杉山弘,遠藤政幸,松村茂祥,井川善也
    • 学会等名
      ConBio2017 生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] RNA as a promising biopolymer to generate neobiological structures and functions2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiya Ikawa
    • 学会等名
      第68回日本生物工学会2016年大会
    • 発表場所
      富山県富山市 富山国際会議場・ANAクラウンプラザホテル富山
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] モジュール改変型リボザイムの人工集積によるRNAナノ構造の集積と機能制御2016

    • 著者名/発表者名
      大井宏紀、藤田大介、鈴木勇輝、杉山弘、遠藤政幸、松村茂祥、井川善也
    • 学会等名
      第10回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      石川県金沢市 石川県立音楽堂
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] RNA構造モジュールの1次元ナノ集積を目指したRNase Pリボザイムの分割と再構築2016

    • 著者名/発表者名
      能澤友梨、萩原恵、松村茂祥、井川善也
    • 学会等名
      第10回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      石川県金沢市 石川県立音楽堂
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 二量化型スプライシング・リボザイムをユニット単位とした一次元RNAナノ集積構造2016

    • 著者名/発表者名
      清岡隆司、松村茂祥、井川善也
    • 学会等名
      第10回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      石川県金沢市 石川県立音楽堂
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Tecto-GIRz: engineered group I ribozyme the catalytic ability of which can be controlled by self-dimerization2016

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tanaka, Shigeyoshi Matsumura, Hiroyuki Furuta, Yoshiya Ikawa
    • 学会等名
      RNA 2016, The 21st Annual Meeting of the RNA Society
    • 発表場所
      京都府京都市 京都国際会議場
    • 年月日
      2016-06-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Shigeyoshi Matsumura, Narumi Uehara, Daisuke Fujita, Hiroyuki Furuta, Yoshiya Ikawa Programmable formation of catalytic 1D and 2D RNA nanostructures by assembling group I ribozymes2015

    • 著者名/発表者名
      Shigeyoshi Matsumura, Narumi Uehara, Daisuke Fujita, Hiroyuki Furuta, Yoshiya Ikawa
    • 学会等名
      The international Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      アメリカ、ハワイ州ホノルル Hawaii Convention Center
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] グループIリボザイムの集積制御によるRNA正多角形の選択的形成とAFM観察2015

    • 著者名/発表者名
      大井宏紀、藤田大介、鈴木勇輝、杉山弘、遠藤政幸、松村茂祥、井川善也
    • 学会等名
      H27年度 日本化学会近畿支部 北陸地区講演会と研究発表会
    • 発表場所
      石川県金沢市 金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2015-11-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Programmable formation of catalytic 2D RNA nanostructures by assembling modular RNA enzymes2015

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Fujita, Hiroki Oi, Yuki Suzuki, Hiroshi Sugiyama, Masayuki Endo, Shigeyoshi Matsumura, Yoshiya Ikawa
    • 学会等名
      The 42nd International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
    • 発表場所
      兵庫県姫路市 あいめっせホール
    • 年月日
      2015-09-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] モジュール型リボザイムの集積制御によるRNA正多角形の選択的形成とAFM観察2015

    • 著者名/発表者名
      大井宏紀、藤田大介、鈴木勇輝、杉山弘、遠藤政幸、松村茂祥、井川善也
    • 学会等名
      第9回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      熊本大学工学部 黒髪南キャンパス
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] グループIリボザイムを基盤とした2次元RNAナノ構造体の構築とその酵素活性の制御2015

    • 著者名/発表者名
      松村茂祥、藤田大介、大井宏紀、鈴木勇輝、杉山弘、遠藤政幸、井川善也
    • 学会等名
      第17回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      北海道札幌市中央区 ホテルライフォート札幌
    • 年月日
      2015-07-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-06-06  

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