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配向依存型FRETを利用した核酸構造解析法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H05925
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 ケミカルバイオロジー
研究機関名古屋大学

研究代表者

樫田 啓  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (30452189)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
25,350千円 (直接経費: 19,500千円、間接経費: 5,850千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2016年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
キーワード核酸 / エネルギー移動 / 構造解析 / DNA / RNA
研究成果の概要

本研究ではFRETの配向依存性を利用した核酸構造解析法の開発を目指した。まず、構造解析法に利用可能な蛍光色素の拡張を行い、より大きな複合体を構造解析可能な色素ペアの開発に成功した。また、同種色素間エネルギー移動が核酸構造解析に利用可能であることを明らかにした。本手法を利用することで、ギャップ構造などの損傷DNA、A-tract配列、更にRNAの構造解析に成功した。更に、FRETの配向依存性を利用することでDNAと小分子間の相互作用を解析可能であることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

核酸結合タンパク質は核酸構造のわずかな違いを認識して結合することが知られている。従来、核酸構造の解析にはNMRやX線構造解析が利用されてきた。しかしながら、大量のサンプルが必要であり、またサンプル調製や解析が煩雑であるという問題点があった。本研究で開発した核酸構造解析法は少量のサンプルで解析が可能であり、また解析が簡便であるという利点がある。そのため、今後様々な核酸構造を網羅的に解析することによって、生物学や創薬科学に貢献することが期待できる。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A triplex-forming linear probe for sequence-specific detection of duplex DNA with high sensitivity and affinity2020

    • 著者名/発表者名
      Chen Yanglingzhi、Murayama Keiji、Kashida Hiromu、Kamiya Yukiko、Asanuma Hiroyuki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 印刷中 号: 40 ページ: 5358-5361

    • DOI

      10.1039/d0cc01865a

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient Light‐Harvesting Antennae Resulting from the Dense Organization of Dyes into DNA Junctions though d ‐Threoninol2020

    • 著者名/発表者名
      Kashida Hiromu、Azuma Hidenori、Maruyama Ryoko、Araki Yasuyuki、Wada Takehiko、Asanuma Hiroyuki
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: - 号: 28 ページ: 11360-11363

    • DOI

      10.1002/anie.202004221

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Selective binding of nucleosides to gapped DNA duplex revealed by orientation and distance dependence of FRET2019

    • 著者名/発表者名
      Kashida Hiromu、Kokubo Yuta、Makino Koki、Asanuma Hiroyuki
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 17 号: 28 ページ: 6786-6789

    • DOI

      10.1039/c9ob00946a

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photo-regulatable DNA isothermal amplification by template-mediated ligation2019

    • 著者名/発表者名
      Cheng Bohao、Kashida Hiromu、Shimada Naohiko、Maruyama Atsushi、Asanuma Hiroyuki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 55 号: 8 ページ: 1080-1083

    • DOI

      10.1039/c8cc09218d

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In-stem molecular beacon targeted to a 5′-region of tRNA inclusive of the D arm that detects mature tRNA with high sensitivity2019

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi Yuichi、Ohtsuki Takashi、Kashida Hiromu、Asanuma Hiroyuki、Watanabe Kazunori
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 号: 1 ページ: e0211505-e0211505

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0211505

    • NAID

      120006767317

    • 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
  • [雑誌論文] Bifacial Nucleobases for Hexaplex Formation in Aqueous Solution2018

    • 著者名/発表者名
      Kashida Hiromu、Hattori Yuhei、Tazoe Kaho、Inoue Tadashi、Nishikawa Keiji、Ishii Kentaro、Uchiyama Susumu、Yamashita Hayato、Abe Masayuki、Kamiya Yukiko、Asanuma Hiroyuki
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 140 号: 27 ページ: 8456-8462

    • DOI

      10.1021/jacs.8b02807

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative evaluation of energy migration between identical chromophores enabled by breaking symmetry2018

    • 著者名/発表者名
      Hiromu Kashida, Hayato Kawai, Ryoko Maruyama, Yuta Kokubo, Yasuyuki Araki, Takehiko Wada, Hiroyuki Asanuma
    • 雑誌名

      Communications Chemistry (Nature)

      巻: 1 号: 1 ページ: 91-98

    • DOI

      10.1038/s42004-018-0093-0

    • 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
  • [雑誌論文] The DNA Duplex as an Aqueous One-Dimensional Soft Crystal Scaffold for Photochemistry2018

    • 著者名/発表者名
      Asanuma Hiroyuki、Murayama Keiji、Kamiya Yukiko、Kashida Hiromu
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 91 号: 12 ページ: 1739-1748

    • DOI

      10.1246/bcsj.20180278

    • NAID

      130007531017

    • 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
  • [雑誌論文] Orientation-dependent FRET system reveals differences in structures and flexibilities of nicked and gapped DNA duplexes2017

    • 著者名/発表者名
      Hiromu Kashida, Ayako Kurihara, Hayato Kawai, Hiroyuki Asanuma
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 印刷中 号: 11 ページ: e105-e105

    • DOI

      10.1093/nar/gkx200

    • 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] 蛍光色素多数導入多分岐DNAを用いた光捕集アンテナの開発2020

    • 著者名/発表者名
      東 秀憲, 樫田 啓, 荒木保幸, 和田健彦, 浅沼浩之
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会(開催中止)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 多分岐DNAに多数の蛍光色素を集積した高効率光捕集系の開発2019

    • 著者名/発表者名
      東 秀憲, 樫田 啓, 丸山諒子, 浅沼浩之
    • 学会等名
      第13回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] DNA junctionに多数の蛍光色素を集積した高効率光捕集系の開発2019

    • 著者名/発表者名
      東 秀憲, 樫田 啓, 浅沼浩之
    • 学会等名
      第169回東海高分子研究会講演会(夏期合宿)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] DNA junctionを利用した高効率光捕集系の開発2019

    • 著者名/発表者名
      東 秀憲, 樫田 啓, 浅沼浩之
    • 学会等名
      第29回バイオ・高分子シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光色素多数導入 DNA を用いた高効率光捕集アンテナの開発2019

    • 著者名/発表者名
      東 秀憲, 樫田 啓, 丸山諒子, 浅沼浩之
    • 学会等名
      2019年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 単純な構造を持つ核酸の開発及びその応用2019

    • 著者名/発表者名
      樫田 啓
    • 学会等名
      第5回生体分子科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] FRET を用いたギャップ DNA-ヌクレオシド間相互作用の解析2018

    • 著者名/発表者名
      小久保祐汰, 樫田 啓, 浅沼浩之
    • 学会等名
      第49回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] FRET を用いたギャップ DNA-ヌクレオシド挿入反応の解析2018

    • 著者名/発表者名
      小久保祐汰, 樫田啓, 浅沼浩之
    • 学会等名
      第12回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] FRETを用いたギャップDNA-ヌクレオシド複合体の構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      小久保祐汰, 樫田啓, 浅沼浩之
    • 学会等名
      第165回東海高分子研究会講演会(夏期合宿)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Observation of orientation dependence of FRET by using DNA scaffold2018

    • 著者名/発表者名
      Hiromu Kashida
    • 学会等名
      International Symposium on Photochemistry (27th PhotoIUPAC)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Orientation Dependent FRET as a Tool to Analyze DNA Structures2018

    • 著者名/発表者名
      Hiromu Kashida, Hiroyuki Asanuma
    • 学会等名
      INTERNATIONAL CONGRESS ON PURE & APPLIED CHEMISTRY 2018 (ICPAC2018)
    • 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] DNAを利用した同種色素間におけるエネルギー移動の検討2017

    • 著者名/発表者名
      河合隼人, 丸山諒子, 樫田 啓, 荒木保幸, 和田健彦, 浅沼浩之
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 配向依存型FRETを利用したA-tract含有DNAの構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      小久保祐汰, 河合隼人, 樫田 啓, 浅沼浩之
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 配向依存FRETを用いた1塩基Gap含有DNA-ヌクレオシド複合体の構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      小久保祐汰、樫田啓、浅沼浩之
    • 学会等名
      第161回東海高分子研究会講演会(夏期合宿)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] DNA骨格を利用した同種色素間エネルギー移動の詳細な解析2017

    • 著者名/発表者名
      樫田啓、河合隼人、荒木保幸、和田健彦、浅沼浩之
    • 学会等名
      2017年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 配向依存型FRETを利用したDNA-ヌクレオシド間の相互作用解析2017

    • 著者名/発表者名
      小久保祐汰、樫田啓、浅沼浩之
    • 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] DNAを光反応場として利用した同種色素間エネ ルギー移動の解析2017

    • 著者名/発表者名
      樫田啓、河合隼人、荒木保幸、和田健彦、浅沼浩之
    • 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] Analysis of energy transfer between dyes by using DNA scaffold2017

    • 著者名/発表者名
      Hiromu Kashida
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular design of pseudo base pairs for functionalization of DNA2017

    • 著者名/発表者名
      Hiromu Kashida
    • 学会等名
      Annual Spring Meeting of Polymer Society of Korea
    • 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] Accumulation of dyes into DNA for efficient light-harvesting2016

    • 著者名/発表者名
      Hiromu Kashida, Ryoko Maruyama, Hayato Kawai, Yasuyuki Araki, Takehiko Wada and Hiroyuki Asanuma
    • 学会等名
      The 11th SPSJ International Polymer Conference (IPC 2016)
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2016-12-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural analysis of modified DNA by using FRET system2016

    • 著者名/発表者名
      Hayato Kawai, Tetsuya Doi, Hiromu Kashida and Hiroyuki Asanuma
    • 学会等名
      The 11th SPSJ International Polymer Conference (IPC 2016)
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2016-12-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural analyses of nicked and gapped DNA duplexes by using orientation dependence of FRET2016

    • 著者名/発表者名
      Hiromu Kashida, Ayako Kurihara, Hiroyuki Asanuma
    • 学会等名
      The 43rd International Symposium on Nucleic Acid Chemistry (ISNAC2016)
    • 発表場所
      熊本大学
    • 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] 配向依存型FRETを用いたスチルベン導入型DNAの構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      河合隼人、土居哲也、樫田 啓、浅沼浩之
    • 学会等名
      第65回高分子討論会
    • 発表場所
      神奈川大学
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] DNA骨格を利用したエネルギーマイグレーションの検討2016

    • 著者名/発表者名
      樫田 啓、丸山諒子、河合隼人、荒木保幸、和田健彦、浅沼浩之
    • 学会等名
      2016年光化学討論会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 配向異存型FRETを利用したDNA二重鎖中におけるスチルベン会合体の構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      河合隼人、土居哲也、樫田 啓、浅沼浩之
    • 学会等名
      2016年光化学討論会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] FRETを利用したDNA二重鎖中における色素会合体の構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      河合隼人、土居哲也、樫田 啓、浅沼浩之
    • 学会等名
      第157回東海高分子研究会講演会(夏期合宿)
    • 発表場所
      長良川観光ホテル石金
    • 年月日
      2016-09-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] FRETの距離・配向依存性を利用した核酸構造解析法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      樫田 啓、栗原綾子、浅沼浩之
    • 学会等名
      第26回バイオ・高分子シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-07-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] FRETの配向依存性を利用したスチルベン導入型DNAの構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      河合隼人、土居哲也、樫田 啓、浅沼浩之
    • 学会等名
      第26回バイオ・高分子シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-07-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高効率光捕集系の構築に向けた蛍光色素集積化DNAの調製2016

    • 著者名/発表者名
      樫田 啓, 丸山 諒子, 栗原 綾子, 浅沼 浩之
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.nubio.nagoya-u.ac.jp/seigyo1/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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