DNAグアニン四重鎖構造体を分子認識素子として利用したプロテインチップの創製研究

• 研究課題/領域番号: 16K01910
• 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: 生物分子化学
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 萩原 正規 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (40403000)
• 研究期間 (年度): 2016-10-21 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: グアニン四重鎖 / 分子センサー / プロテインチップ

研究成果の概要

本研究提案は，臨床現場で使用できるレベルの簡便性，迅速性，高い検査精度，再現性，低コスト化 等を視野にいれた，優れたタンパク質発現解析ツール(タンパク質検出デバイス ) 創製を目標とする. 今回，既存のプロテインチップ創製法とは全く異なるグアニン塩基に富む「核酸構造体ライブラリー」 をタンパク質認識素子として利用できることを示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

今回，有機合成化学的手法と，遺伝子工学手法を融合することにより，核酸の安定な高次構造として知られるグアニン四重鎖構造を指向した多様な DNA 型素子ライブラリーを構造や配列による偏りを極力排除した形で作製することに成功した.四重鎖構造体をライブ ラリー化する今回の研究成果は技術的新規性，優位性が保証されると考えている.

研究成果

• [雑誌論文] Structures and Catalytic Activities of Complexes between Heme and All Parallel-Stranded Monomeric G-Quadruplex DNAs (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Yasuhiko、Araki Haruka、Shinomiya Ryosuke、Hayasaka Kosuke、Nakayama Yusaku、Ochi Kentaro、Shibata Tomokazu、Momotake Atsuya、Ohyama Takako、Hagihara Masaki、Hemmi Hikaru
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 57 号: 41 ページ: 5938-5948
  • DOI: 10.1021/acs.biochem.8b00792
  • 査読あり
• [雑誌論文] A small molecule that represses translation of G-quadruplex-containing mRNA. (2016)
  • 著者名/発表者名: Katsuda, Y., Sato, S., Asano, L., Morimura, Y., Furuta, T., Sugiyama, H., Hagihara, M., Uesugi, M.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 138 号: 29 ページ: 9037-9040
  • DOI: 10.1021/jacs.6b04506
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 有機小分子によるDNA繰り返し配列短縮効果 (2018)
  • 著者名/発表者名: 齋藤薫・堂野主税・中谷和彦・萩原正規
  • 学会等名: 第12回バイオ関連化学シンポジウム
• [学会発表] 人工分子による核酸構造の制御 ーキャピラリー電気泳動法を利用した核酸構造のマッピング ー (2018)
  • 著者名/発表者名: 萩原正規
  • 学会等名: 第 25 回クロマトグラフィーシンポジウム(弘前)
  • 招待講演
• [学会発表] RNAグアニン四重鎖の構造と機能制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 萩原正規
  • 学会等名: 第二回先端ケミカルバイオロジー研究会
  • 招待講演
• [学会発表] ヘムと四重鎖 DNA の複合体の構造解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 越智 健太郎・山本 泰彦・柴田 友和・萩原 正規・逸見 光
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会（2017）
• [学会発表] Heme-DNA Complexes (2017)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiko Yamamoto, Tomokazu Shibata, Yuya Katahira, Kentaro Ochi, Yusaku Nakayama, Hulin Tai, Akari Watanabe, Tomomi Nakao, Sachiko Yanagisawa, Takashi Ogurad, Hikaru Hemmi, Masaki Hagihara, Akihiro Suzuki, and Saburo Neyah
  • 学会等名: 14th International Symposium on Applied Bioinorganic Chemistry
  • 国際学会