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生細胞内での部位特異的なエピゲノム操作法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 16H03281
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物分子化学
研究機関京都大学

研究代表者

今西 未来  京都大学, 化学研究所, 講師 (80362391)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
2018年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2017年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2016年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワード核酸結合タンパク質 / 核酸修飾 / メチル化シトシン / TALE / TALEタンパク質 / エピゲノム
研究成果の概要

メチル化シトシン(5mC)は転写の調節に重要で、発生や分化、発癌などに関わっている。さらに、RNA のメチル化の重要性も明らかになりつつある。本研究では、核酸のメチル化修飾を生きた細胞内で配列特異的に検出、制御する技術の開発を目指して、(1)特定のゲノム配列中におけるシトシンのメチル化を選択的に認識できるDNA結合タンパク質の開発および、(2)デザインしたメチル化識別タンパク質を用いた生細胞内でのメチル化検出、(3)RNAメチル化制御技術の基盤構築を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で得られたメチル化シトシン選択性を有するDNA結合ユニットを利用することで、メチル化状態に依存したゲノム改変や転写調節が実現する。すなわち、正常細胞には影響を及ぼさず、メチル化機構に異常をきたしたガン細胞のみに作用するといった、副作用の少ない遺伝子標的治療への応用も期待される。また、本システムを利用して、従来の網羅的なメチル化解析に続くステップである「個々のメチル化の意義」に答えることで、エピゲノムの重要性が示唆されている発ガン、発生、分化、体内時計のメカニズム解明や創薬標的の決定、未だ萌芽的なRNAメチル化研究の推進に貢献すると期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 8件、 招待講演 6件)

  • [国際共同研究] Colorado State University(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Shandong Agricultural University(China)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Sequence-specific 5mC detection in live cells based on the TALE-split luciferase complementation system2018

    • 著者名/発表者名
      Shogo Tsuji, Kouki Shinoda, Shiorh Futaki, MIki Imanishi
    • 雑誌名

      Analyst

      巻: 143 号: 16 ページ: 3793-3797

    • DOI

      10.1039/c8an00562a

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nested PUF Proteins: Extending Target RNA Elements for Gene Regulation2018

    • 著者名/発表者名
      Kouki Shinoda, Shogo Tsuji, Shiroh Futaki, Miki Imanishi
    • 雑誌名

      Chembiochem

      巻: 19 号: 2 ページ: 171-176

    • DOI

      10.1002/cbic.201700458

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of N6-Methyladenosine Based on the Methyl-Sensitivity of MazF RNA endonuclease2017

    • 著者名/発表者名
      Miki Imanishi, Shogo Tsuji, Akiyo Suda, Shiroh Futaki
    • 雑誌名

      Chem Commun

      巻: 53 号: 96 ページ: 12930-12933

    • DOI

      10.1039/c7cc07699a

    • NAID

      120006888026

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sequence-Specific Recognition of Methylated DNA by an Engineered Transcription Activator-Like Effector Protein2016

    • 著者名/発表者名
      Shogo Tsuji, Shiroh Futaki and Miki Imanishi
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 52 号: 99 ページ: 14238-14241

    • DOI

      10.1039/c6cc06824c

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] エンドリボヌクレアーゼMazFを用いたN6-メチルアデノシン調節酵素活性の検出法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      今西未来、須田明代、二木史朗
    • 学会等名
      第65回日本生化学会近畿支部例会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 核酸修飾を標的とした遺伝子操作2018

    • 著者名/発表者名
      今西未来
    • 学会等名
      2018年度 先端分析・機能創発研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Design of Nucleic Acid Binding Proteins to Control Cellular Events2018

    • 著者名/発表者名
      今西未来
    • 学会等名
      熊本大学発生研リエゾンラボ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Artificial DNA/RNA Binding Proteins Regulating Specific Gene Expression2018

    • 著者名/発表者名
      Miki Imanishi
    • 学会等名
      The Fifth Asian Chemical Biology Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Detection of the m6A-Regulatory-Enzymes Activities Using an Endoribonuclease, MazF2018

    • 著者名/発表者名
      Miki Imanishi, Akiyo Suda, Shiroh Futaki
    • 学会等名
      RNA 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] RNA切断酵素MazFを利用したN6-メチルアデノシン調節酵素活性検出法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      今西未来、須田明代、二木史朗
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第13回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Site-Specific Regulation Of RNA Demethylation Based on Sequence-specific RNA Binding Proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Kouki Shinoda, Miki Imanishi, Shiroh Futaki
    • 学会等名
      10th International Peptide Symposium/第55回ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 遺伝子発現を制御する人工タンパク質の創製2018

    • 著者名/発表者名
      今西未来
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規メチル化シトシン検出法を志向したTALEタンパク質の機能改変2017

    • 著者名/発表者名
      辻将吾、二木史朗、今西未来
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2017-03-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] メチル化シトシン選択性を有する ゲノム編集ツールの創製2017

    • 著者名/発表者名
      今西未来
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2017-03-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Extending RNA sequence recognition of PUF proteins toward RNA sequence-specific regulation2017

    • 著者名/発表者名
      Kouki Shinoda, Miki Imanishi, Shiroh Futaki
    • 学会等名
      RNA2017 The 22nd Annual Meeting of the RNA Society
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enzymatic detection of activities of m6A RNA methyltransferases and demetylases2017

    • 著者名/発表者名
      Miki Imanishi, Akiyo Suda, Shiroh Futaki
    • 学会等名
      RNA2017 The 22nd Annual Meeting of the RNA Society
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a simple strategy to detect activities of N6-methyladenosine regulatory enzymes2017

    • 著者名/発表者名
      Miki Imanishi, Akiyo Suda, Shiroh Futaki
    • 学会等名
      ISBC2017 The International Symposium on Biofunctional Chemistry
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Engineering of nested PUF proteins with 16 RNA-binding repeats for regulation of endogenous RNA2017

    • 著者名/発表者名
      Kouki Shinoda, Miki Imanishi, Shiroh Futaki
    • 学会等名
      ISBC2017 The International Symposium on Biofunctional Chemistry
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] RNA結合タンパク質PUFの認識塩基数拡張と内在RNAの制御2017

    • 著者名/発表者名
      篠田 昂樹、今西 未来、二木 史朗
    • 学会等名
      ConBio2017生命科学系合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 配列選択的RNA結合蛋白質PUFの結合領域の拡張と遺伝子発現制御2017

    • 著者名/発表者名
      今西 未来、篠田 昂樹、辻 将吾、二木 史朗
    • 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] Engineering of nucleic acid binding proteins toward manipulation of gene expression2017

    • 著者名/発表者名
      Miki Imanishi
    • 学会等名
      日中若手女性研究者会議
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 天然にないDNA認識能を持つTALEタンパク質の開発2016

    • 著者名/発表者名
      今西未来
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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